BE1026886B1

BE1026886B1 - METHOD OF MONITORING A CATTLE FACILITY AND / OR CATTLE ANIMALS IN A CATTLE FACILITY USING IMPROVED SOUND PROCESSING TECHNIQUES

Info

Publication number: BE1026886B1
Application number: BE20185899A
Authority: BE
Inventors: Dries Berckmans; Wim Buyens
Original assignee: Soundtalks Nv
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-07-22
Also published as: US11716970B2; BE1026886A1; WO2020127449A1; US20220007618A1; EP3899934A1; MX2021006078A; CN113056785A; CA3120754A1; KR20210105339A

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit. Het omvat het ontvangen van audiosignalen omvattende geluiden die zijn gegenereerd in een veeteeltfaciliteit, van twee of meerdere microfoons. Interessante geluiden in de audiosignalen worden gelokaliseerd, waarbij de interessante geluiden zowel geluiden zijn die zijn gegenereerd door veeteeltdieren als geluiden die zijn gegenereerd door geluidsbronnen. De lokalisatie omvat verder de stappen van het gebruiken van geluidsbronnen in een luchtruimte gebaseerd op lokalisatie in ruisverminderingsalgoritmen voor het uitfilteren van geluidsbronnen uit het audiosignaal, hetgeen resulteert in een gefilterd audiosignaal, en de stap van het analyseren van het gefilterde audiosignaal.The invention relates to a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility. It includes receiving audio signals, including sounds generated in a livestock facility, from two or more microphones. Interesting sounds in the audio signals are localized, the interesting sounds being sounds generated by livestock animals as well as sounds generated by sound sources. The localization further includes the steps of using sound sources in an airspace based on localization in noise reduction algorithms to filter out sound sources from the audio signal, resulting in a filtered audio signal, and the step of analyzing the filtered audio signal.

Description

METHOD FOR MONITORING A LIVESTOCK FACIENT AND / OR LIVESTOCK ANIMALS IN A LIVESTOCK FACILITY USING IMPROVED

GELUI DSVERWERKI NGSTECHNI EKEN Gebied van de uitvinding De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit met behulp van verbeterde geluidsverwerkingstechnieken. De onderhavige uitvinding heeft meer in het bijzonder betrekking op twee of meerdere microfoons voor het vastleggen van geluiden die zijn gegenereerd in een veeteeltfaciliteit en het gebruiken van signaalverwerkingstechnieken zoals bundelvorming of meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals neurale netwerken voor het analyseren/lokaliseren van de geluiden. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op verbeterde lokalisering en modeling van geluidsbronnen in een ruisverminderingsalgoritme voor het uitfilteren of analyseren van geluidsbronnen uit het ontvangen vastgelegde signaal.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility using improved sound processing techniques. More particularly, the present invention relates to two or more microphones for capturing sounds generated in a livestock facility and using signal processing techniques such as beam shaping or more advanced signal processing techniques such as neural networks to analyze / locate the sounds. The present invention further relates to improved localization and modeling of sound sources in a noise reduction algorithm for filtering out or analyzing sound sources from the received recorded signal.

Achtergrond Het monitoren van vee is een cruciaal aspect geworden voor het analyseren van het gedrag van veeteeltdieren, de gezondheid en/of het welzijn van veeteeltdieren. Er worden verscheidene monitoringinrichtingen gebruikt voor het bepalen van de omgeving van het vee, waarbij verschillende types sensoren worden gebruikt zoals temperatuursensor, relatieve vochtigheidssensor, ammoniumsensor, akoestische sensoren (microfoon), bewegingssensoren, lichtsensoren, enz.Background Livestock monitoring has become a crucial aspect for analyzing the behavior of livestock animals, the health and / or welfare of livestock animals. Various monitoring devices are used to determine the environment of the livestock, using different types of sensors such as temperature sensor, relative humidity sensor, ammonium sensor, acoustic sensors (microphone), motion sensors, light sensors, etc.

Voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit speelt geluidsanalyse een belangrijke rol voor het bepalen van de gezondheid en/of het welzijn van veeteeltdieren. Geluiden van veeteeltdieren (hoesten, niezen, schreeuwen, enz.) die zijn gedetecteerd door monitoringinrichtingen kunnen worden gecorreleerd met de aanwezigheid van ziektes en/of ongewenste omstandigheden. Geluid dat wordt gegenereerd in de omgeving van het veeteeltdier zoals geluiden die zijn gegenereerd door het ventilatiesysteem, voedingslijnsysteem, omringend verkeer van voertuigen, mensen, vervoerssystemen in de veeteeltfaciliteit creëert echter problemen voor een goede analyse van de geluiden van het veeteeltdier en leidt vaak tot foutieve identificatie. Bovendien is vermindering van de ruis in het audiosignaal cruciaal en is het identificeren van de exacte locatie van de veeteeltdieren in de veeteeltfaciliteit nog steeds een groot probleem in de industrie.For the monitoring of a livestock facility, noise analysis plays an important role in determining the health and / or welfare of livestock animals. Noises from livestock animals (coughing, sneezing, screaming, etc.) detected by monitoring devices can be correlated with the presence of diseases and / or unwanted conditions. However, noise generated in the livestock animal environment such as sounds generated by the ventilation system, power line system, surrounding traffic of vehicles, people, transport systems in the livestock facility creates problems for proper analysis of the livestock animal sounds and often leads to erroneous identification. In addition, reducing the noise in the audio signal is crucial and identifying the exact location of the livestock animals in the livestock facility is still a major problem in the industry.

EP2783629A1 beschrijft een werkwijze en/of systeem voor het monitoren van de hoestgeluiden van rundvee met een microfoon die is verbonden met een computerinrichting, waarbij de computerinrichting de geluiden registreert die zijn gemaakt door de dieren, en filteringsbewerkingen uitvoert om achtergrondgeluiden wegte filteren.EP2783629A1 describes a method and / or system for monitoring the coughing sounds of cattle with a microphone connected to a computer device, the computer device recording the sounds made by the animals, and performing filtering operations to filter out background noise.

US2009/0312660A1 beschrijft een systeem en werkwijze voor de herkenning van de ademhalingsstatus van een zoogdier.US2009 / 0312660A1 describes a system and method for recognizing the respiratory status of a mammal.

Het omvat een of meerdere sensoren zoals microfoons voor het vastleggen van een hoestgebeurtenis op afstand en het lokaliseren van de hoestgebeurtenis door het schatten van het tijdsverschil van aankomst van het geluidssignaal dat is vastgelegd door de microfoons.It includes one or more sensors such as microphones for remotely recording a coughing event and locating the coughing event by estimating the time difference of arrival of the sound signal captured by the microphones.

Verder wordt er een algoritme gebruikt voor uitsluiting van geluidsruis op de achtergrond dat ook een werkwijze kan bieden voor het lokaliseren van hoesten afkomstig van de drager van de inrichting.Furthermore, an algorithm for background noise exclusion is used which may also provide a method for locating coughs from the wearer of the device.

Niets uit de stand der techniek in het technologisch domein praat over het lokaliseren van de geluidsbronnen die niet afkomstig zijn van de dieren, d.w.z. de geluidsbronnen zoals ventilatiesystemen, verwarmingssystemen, reinigingssystemen, voedingssystemen, enz., die aanwezig zijn in de veeteeltfaciliteiten voor het verbeteren van geluidsfiltratie in het audiosignaal.Nothing from the prior art in the technological field talks about locating the sound sources not originating from the animals, ie the sound sources such as ventilation systems, heating systems, cleaning systems, feeding systems, etc., which are present in the livestock facilities for improving sound filtration in the audio signal.

De onderhavige uitvinding lost dit probleem op door het lokaliseren van de geluidsbronnen in de luchtruimte en het nauwkeuriger modeleren ervan in een geluidsverminderingsalgoritme voor het uitfilteren van de geluiden uit dierengeluiden.The present invention solves this problem by locating the noise sources in the air space and more accurately modeling them in a noise reduction algorithm for filtering out the sounds from animal noises.

Het gefilterde signaal kan nauwkeuriger worden geanalyseerd voor het verkrijgen van informatie met betrekking tot de gezondheid en/of het welzijn van veeteeltdieren.The filtered signal can be analyzed more accurately to obtain information related to the health and / or welfare of livestock animals.

Nauwkeurige modeling van geluidsbronnen is ook nuttig voor het detecteren van mogelijke storingen van machines, zoals ventilatie, voedingslijnen, enz. in een veeteeltfaciliteit.Accurate modeling of sound sources is also useful for detecting potential machine failures, such as ventilation, power lines, etc. in a livestock facility.

De uitvinding gebruikt verder twee of meerdere microfoons voor het vastleggen van geluiden die zijn gegenereerd in een veeteeltfaciliteit en gebruikt verder signaalverwerkingstechnieken zoals bundelvorming of meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals neurale netwerken voor het analyseren/lokaliseren van de geluiden.The invention further uses two or more microphones to capture sounds generated in a livestock facility and further uses signal processing techniques such as beam shaping or more advanced signal processing techniques such as neural networks to analyze / locate the sounds.

Doelstelling van de uitvinding Overeenkomstig is het een belangrijkste doel van de onderhavige uitvinding om de hierboven genoemde nadelen van de stand der techniek op te lossen door een inrichting te bieden die twee of meerdere microfoons gebruikt voor het vastleggen van de geluiden die zijn gegenereerd in een veeteeltfaciliteit voor het monitoren van de veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in de een veeteeltfaciliteit.Object of the Invention Accordingly, a main object of the present invention is to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art by providing a device that uses two or more microphones to capture the sounds generated in a livestock facility for monitoring the livestock facility and / or livestock animals in the livestock facility.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het combineren van de geluiden die zijn vastgelegd door de microfoons met behulp van bundelvormingstechnieken of meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals neurale netwerken voor het analyseren/lokaliseren van het interessante geluid in het gecombineerde audiosignaal.Another object of the present invention is to combine the sounds captured by the microphones using beamforming techniques or more advanced signal processing techniques such as neural networks to analyze / locate the interesting sound in the combined audio signal.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het lokaliseren van geluidsbronnen in de luchtruimte en het nauwkeuriger modeleren ervan in een geluidsverminderingsalgoritme voor het uitfilteren van de geluiden. Nauwkeurige modeling van geluidsbronnen is ook nuttig voor het detecteren van mogelijke storingen van machines, zoals ventilatie, voedingslijnen, enz. in een veeteeltfaciliteit.Another object of the present invention is to locate sound sources in the air space and to model them more accurately in a noise reduction algorithm for filtering out the sounds. Accurate modeling of sound sources is also useful for detecting potential machine failures, such as ventilation, power lines, etc. in a livestock facility.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het implementeren van een omgevingsclassificeerder voor het detecteren van activiteiten in een veeteeltfaciliteit op elk ogenblik door het combineren van verscheidene algoritmen.Another object of the present invention is to implement an environment classifier for detecting activities in a livestock facility at any time by combining various algorithms.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het monitoren van de veeteeltdieren door het analyseren van het gefilterde audiosignaal dat is geproduceerd door het ruisverminderingsalgoritme of door het gebruiken van meer geavanceerde technieken zoals neurale netwerken.Another object of the present invention is to monitor the livestock animals by analyzing the filtered audio signal produced by the noise reduction algorithm or using more advanced techniques such as neural networks.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het analyseren van de snelheid en richting van de verspreiding van een bepaalde ziekte in een veeteeltfaciliteit met behulp van de lokalisatie van geluiden van veeteeltdieren.Another object of the present invention is to analyze the speed and direction of the spread of a particular disease in a livestock facility using the localization of sounds from livestock animals.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het implementeren van een geluidsinteractiemechanisme met behulp van twee of meerdere microfoons en luidspreker van de monitoringinrichting. Het geluidsinteractiemechanisme laat interactie van de inrichting met veeteeltdieren toe. Een niet-beperkend voorbeeld van een configuratie voor het toelaten van interactie van de inrichting met de veeteeltdieren is het afspelen van kalmerende geluiden door de luidspreker als antwoord op gedetecteerde agressie van de veeteeltdieren.Another object of the present invention is to implement a sound interaction mechanism using two or more microphones and speaker of the monitoring device. The sound interaction mechanism allows interaction of the device with livestock animals. A non-limiting example of a configuration to allow interaction of the device with the livestock animals is the playback of soothing sounds through the loudspeaker in response to detected aggression of the livestock animals.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verbeteren van de omgevingsclassificeerder met behulp van geluidsinteractiesystemen in twee richtingen.Another object of the present invention is to improve the environment classifier using two-way sound interaction systems.

Korte beschrijving van de figuren De bovenstaande en andere doelen, kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden na het lezen van de volgende gedetailleerde beschrijving die is voorgesteld samen met de bijgevoegde figuren waarbijBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The above and other objects, features and advantages of the invention will become apparent upon reading the following detailed description presented along with the accompanying figures in which

FIG. 1 een stroomschema illustreert van de stappen die betrokken zijn bij het monitoren van veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit in overeenstemming met de onderhavige uitvinding.FIG. 1 illustrates a flow chart of the steps involved in monitoring livestock animals in a livestock facility in accordance with the present invention.

FIG. 2 een beeldvoorstelling van een voorbeeld van de inrichting 200 illustreert voor het monitoren van de commerciële sites voor veeteeltdieren.FIG. 2 illustrates an image of an example of the device 200 for monitoring the commercial livestock animal sites.

FIG. 3 een blokschema illustreert van verschillende modules die aanwezig zijn in de monitoringinrichting.FIG. 3 illustrates a block diagram of various modules present in the monitoring device.

FIG. 4 een stroomschema toont van de stappen die worden gevolgd door de verwerkingsmodule voor het monitoren van veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit.FIG. 4 shows a flow chart of the steps followed by the processing module for monitoring livestock animals in a livestock facility.

FIG. 5 omgevingsclassificeerder illustreert die verschillende algoritmen combineert voor het detecteren van activiteiten in een veeteeltfaciliteit in overeenstemming met de monitoringinrichting die is geïllustreerd op FIG. 2. FIG. 6 een geluidsinteractiemechanisme illustreert tussen de inrichting en de landbouwer voor het toelaten van interactie voor het verkrijgen van de status van verscheidene sensoren en de algemene status van de veeteeltfaciliteit.FIG. 5 illustrates an environment classifier that combines various algorithms for detecting activities in a livestock facility in accordance with the monitoring device illustrated in FIG. 2. FIG. 6 illustrates a sound interaction mechanism between the device and the farmer to allow interaction to obtain the status of various sensors and the overall status of the livestock facility.

FIG. 7 een schematische voorstelling illustreert van een systeem voor het monitoren van een status van een veeteeltfaciliteit.FIG. 7 illustrates a schematic of a system for monitoring a livestock facility status.

Gedetailleerde beschrijving Hoewel deze oplossing het voorwerp kan zijn van verschillende wijzigingen en andere vormen kan aannemen, is het geïllustreerd als een voorbeeld in de bijgevoegde figuren en zal het hieronder in detail worden beschreven.Detailed Description Although this solution may be subject to various modifications and take other forms, it is illustrated as an example in the attached figures and will be described in detail below.

Het zal echter duidelijk zijn dat deze oplossing niet bedoeld is om beperkt te zijn tot de specifieke vormen die zijn beschreven.It will be understood, however, that this solution is not intended to be limited to the specific shapes described.

Sommige aspecten zijn vergelijkbaar in termen van bereik, de beschreven uitvoeringsvormen worden hieronder beschreven.Some aspects are similar in terms of scope, the described embodiments are described below.

Het zal duidelijk zijn dat deze aspecten louter voorgesteld worden om aan de lezer een korte samenvatting te geven van bepaalde vormen die de oplossing zou kunnen aannemen en dat deze aspecten niet zijn bedoeld om het bereik ervan te beperken.It will be understood that these aspects are merely presented to provide the reader with a brief summary of certain forms that the solution may take and that these aspects are not intended to limit its scope.

Deze oplossing kan namelijk een verscheidenheid aan aspecten omvatten die hieronder mogelijk niet gedefinieerd zijn.Namely, this solution may include a variety of aspects that may not be defined below.

De term “gebruiker” kan een eigenaar van de faciliteit aangeven en kan enige “landbouwer”, “producent”, “integrator”, “veearts” of “beheerder” zijn die verantwoordelijk is om te zorgen voor de veeteeltdieren in de veeteeltfaciliteit.The term "user" may designate an owner of the facility and may be any "farmer", "producer", "integrator", "veterinarian" or "administrator" responsible for caring for the livestock animals in the livestock facility.

De term “luchtruimte” kan onderling verwisselbaar worden gebruikt met “diersectie” of “zone” of “ruimte” of “stal” of “faciliteit”.The term "airspace" can be used interchangeably with "animal section" or "zone" or "space" or "stable" or "facility".

De term “veeteeltfaciliteit” kan onderling verwisselbaar worden gebruikt met “stal” of “installatie” of “ruimte” of “faciliteit”. De term “veeteeltdier” kan “runderen”, “varkens”, “paarden”, “geiten”, “pluimvee”, “huisdieren” en elk dier omvatten dat kan worden gekweekt in veeteeltfaciliteiten. 5 De term “gezondheid”, zoals gebruikt in de onderhavige tekst, verwijst naar de afwezigheid van ziekte, pijn of leed.The term "animal husbandry facility" can be used interchangeably with "stable" or "installation" or "space" or "facility". The term "livestock animal" can include "cattle", "pigs", "horses", "goats", "poultry", "pets" and any animal that can be farmed in livestock facilities. 5 The term “health”, as used in the present text, refers to the absence of illness, pain or distress.

De term “welzijn”, zoals gebruikt in de onderhavige tekst, verwijst naar hoe een veeteeltdier omgaat met de omstandigheden waarin het leeft.The term "welfare", as used in the present text, refers to how a livestock animal handles the conditions in which it lives.

Een veeteeltdier is in een goede staat van welzijn als, bij voorkeur zoals aangegeven door wetenschappelijk bewijs, het gezond, comfortabel, goed gevoed, veilig is, het zijn aangeboren gedrag kan uitdrukken, en als het niet lijdt onder onaangename statussen zoals pijn, angst en leed.A livestock animal is in a good state of well-being if, preferably as indicated by scientific evidence, it is healthy, comfortable, well-fed, safe, can express its innate behavior, and if it does not suffer from unpleasant states such as pain, anxiety and sorrow.

De term “thermisch ongemak”, zoals gebruikt in de onderhavige tekst, verwijst naar temperatuurschok, stress ten gevolge van warmte en/of koude.The term "thermal discomfort", as used in the present text, refers to temperature shock, stress from heat and / or cold.

Varkens kunnen bijvoorbeeld niet omgaan met een temperatuurschok overeenkomstig een temperatuurdaling van 4°C in één uur.For example, pigs cannot deal with a temperature shock corresponding to a temperature drop of 4 ° C in one hour.

De term “stress ten gevolge van warmte”, zoals gebruikt in de onderhavige tekst, verwijst naar een situatie waarin te veel warmte wordt geabsorbeerd door een persoon, een plant of een dier, bij voorkeur een veeteeltdier, en stress, ziekte of zelfs de dood veroorzaakt.The term "heat stress", as used in the present text, refers to a situation where too much heat is absorbed by a person, a plant or an animal, preferably a livestock animal, and stress, illness or even death causes.

Stress ten gevolge van warmte treedt op als een lichaam zichzelf niet voldoende kan afkoelen om een gezonde temperatuur te behouden.Stress due to heat occurs when a body cannot cool itself down enough to maintain a healthy temperature.

Stress als gevolg van warmte wordt gemanifesteerd door een verhoogde lichaamstemperatuur, hitte, droge huid, gebrek aan zweten en/of neurologische symptomen zoals verlamming, hoofdpijn en/of bewusteloosheid.Heat stress is manifested by increased body temperature, heat, dry skin, lack of sweating and / or neurological symptoms such as paralysis, headache and / or unconsciousness.

Het kan ook warmtekrampen, uitputting door warmte en hitteberoerte veroorzaken, hetgeen tot de dood kan leiden.It can also cause heat cramps, heat exhaustion, and heat stroke, which can lead to death.

De term “neurale netwerken”, zoals gebruikt in de onderhavige tekst, verwijst naar een netwerk dat gewoonlijk een input laag, mogelijk een aantal verborgen lagen en een output laag omvat elk bevattende verschillende eenheden.The term "neural networks", as used in the present text, refers to a network that usually includes an input layer, possibly a number of hidden layers, and an output layer each containing different units.

De input kan hetzij een reeks kenmerken hetzij onbewerkte audiosignalen van meerdere microfoons zijn.The input can be either a range of features or raw audio signals from multiple microphones.

Een neuraal netwerk kan patronen in de input gegevens detecteren, kan nieuwe nuttige kenmerken extraheren of identificeren, kan leren om classificatietaken, ruimtelijke lokalisatie van geluidsgebeurtenissen, dereverberatie en ruisonderdrukking uit te voeren.A neural network can detect patterns in the input data, can extract or identify new useful features, can learn to perform classification tasks, spatial localization of sound events, dereverberation and noise suppression.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteiten waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: a. het ontvangen van audiosignalen omvattende geluiden die zijn gegenereerd in een veeteeltfaciliteit van twee of meerdere microfoons; b. het lokaliseren van interessante geluiden in de audiosignalen, waarbij de interessante geluiden zowel geluiden zijn die zijn gegenereerd door veeteeltdieren als geluiden die zijn gegenereerd door geluidsbronnen, waarbij de stap van het lokaliseren verder de volgende stappen omvat: ii het gebruiken van modellen van geluidsbronnen in een luchtruimte gebaseerd op lokalisatie in ruisverminderingsalgoritmen voor het uitfilteren van geluidsbronnen uit het audiosignaal, hetgeen resulteert in een gefilterd audiosignaal ii. het analyseren van het gefilterde audiosignaal.The present invention relates to a method of monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility, the method comprising the following steps: a. Receiving audio signals comprising sounds generated in a livestock facility of two or more microphones; b. locating interesting sounds in the audio signals, the interesting sounds being both sounds generated by livestock animals and sounds generated by sound sources, the locating step further comprising the steps of: ii using models of sound sources in a airspace based on localization in noise reduction algorithms for filtering out sound sources from the audio signal, resulting in a filtered audio signal ii. analyzing the filtered audio signal.

Meest bij voorkeur worden de genoemde stappen uitgevoerd in de aangegeven volgorde. Overeenkomstig een uitvoeringsvorm is de stap van het analyseren van het gefilterde audiosignaal beperkt tot het verzamelen van het gefilterde audiosignaal voor verder gebruik van een derde persoon, bijv. een veearts of een landbouwer. Overeenkomstig een andere uitvoeringsvorm omvat de stap van het analyseren van het gefilterde audiosignaal het verzamelen van het gefilterde audiosignaal en het vergelijken van een of meerdere verzamelde gefilterde audiosignalen met standaardwaarden.Most preferably, said steps are performed in the order indicated. According to one embodiment, the step of analyzing the filtered audio signal is limited to collecting the filtered audio signal for further use by a third person, e.g., a veterinarian or a farmer. According to another embodiment, the step of analyzing the filtered audio signal comprises collecting the filtered audio signal and comparing one or more collected filtered audio signals with default values.

Volgens nog een andere uitvoeringsvorm omvat de stap van het analyseren van het gefilterde audiosignaal het verzamelen van het gefilterde audiosignaal, het vergelijken van een of meerdere verzamelde gefilterde audiosignalen met standaardwaarden, en het vinden van enige significante afwijking tijdens de genoemde vergelijking.In yet another embodiment, the step of analyzing the filtered audio signal comprises collecting the filtered audio signal, comparing one or more collected filtered audio signals with default values, and finding any significant deviation during said comparison.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij een bundelvormingsbewerking of meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals neurale netwerken, die worden uitgevoerd voor het combineren van de audiosignalen van twee of meerdere microfoons tot gecombineerde audiosignalen, zijn geselecteerd als technieken bij de lokalisatie van interessante geluiden.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein a beamforming operation or more advanced signal processing techniques such as neural networks are performed to combine the audio signals of two or multiple microphones to combined audio signals have been selected as techniques in the localization of interesting sounds.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de stap van het lokaliseren verder de stap omvat van het lokaliseren van geluidsbronnen in een luchtruimte voor het genereren van modellen van de geluidsbronnen in een luchtruimte gebaseerd op lokalisatie, voorafgaand aan het gebruiken van de genoemde modellen in ruisverminderingsalgoritmes voor het uitfilteren van geluidsbronnen uit het audiosignaal, hetgeen resulteert in een gefilterd audiosignaal. De genoemde modellen van geluidsbronnen kunnen bijvoorbeeld op voorhand worden gegenereerd bijv. zonder dat er zich veeteeltdieren binnenin de veeteeltfaciliteit bevinden, voor het uitfilteren van geluidsbronnen bij het registreren van geluiden die zijn gegenereerd door de veeteeltdieren.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, the locating step further comprising the step of locating sound sources in an air space for generating models of the sound sources in an air space based on localization, prior to using said models in noise reduction algorithms to filter out sound sources from the audio signal, resulting in a filtered audio signal. For example, said sound source models can be generated in advance, e.g., without livestock animals inside the livestock facility, for filtering out sound sources when recording sounds generated by the livestock animals.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de stap van het lokaliseren verder de stap omvat van het analyseren van de modellen van de geluidsbronnen voor het analyseren van de werking en/of storing van de overeenkomstige systemen in de veeteeltfaciliteit.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, the locating step further comprising the step of analyzing the models of the sound sources for analyzing the operation and / or malfunction of the corresponding systems in the animal husbandry facility.

Audiomodellen van de genoemde systemen in geval van werking, en meest bij voorkeur modellen van elk werkend systeem individueel en modellen van enige combinatie van twee of meerdere van de genoemde werkende systemen, worden bij voorkeur geregistreerd in een vroegere stap. Door werkelijke geluiden die zijn gegenereerd door geluidsbronnen te vergelijken met de audiomodellen, kan een storing van een of meerdere systemen worden gedetecteerd en kunnen slecht werkende systemen worden gedesactiveerd en vervolgens hersteld.Audio models of said systems in operation, and most preferably models of each operating system individually and models of any combination of two or more of said operating systems, are preferably recorded in an earlier step. By comparing actual sounds generated by sound sources with the audio models, a failure of one or more systems can be detected, and malfunctioning systems can be deactivated and then repaired.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij bundelvorming of meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals neurale netwerken en lokalisatietechnieken zijn gebaseerd op tijd en niveauverschil van het interessante geluid in de ontvangen audiosignalen.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein beaming or more advanced signal processing techniques such as neural networks and localization techniques are based on time and level difference of the interesting sound in the received audio signals.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteitvolgens de uitvinding, waarbij het ruisverminderingsalgoritme een standaard klassiek ruisverminderingsalgoritme is, gebaseerd op spectrale substractie. In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de geluidsbronnen ventilatoren, verwarmingssystemen, reinigingssystemen, voedingslijnen, drinksystemen, muzieksystemen en/of menselijke stemmen omvatten.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein the noise reduction algorithm is a standard classic noise reduction algorithm based on spectral subtraction. In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, the sound sources comprising fans, heating systems, cleaning systems, power lines, drinking systems, music systems and / or human voices.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de werkwijze van toepassing is op zowel stationaire als niet-stationaire geluidsbronnen.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, the method being applicable to both stationary and non-stationary noise sources.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de lokalisatie van geluiden die zijn gegenereerd door veeteeltdieren wordt gebruikt voor het analyseren van de snelheid en richting van de verspreiding van een bepaalde ziekte in een veeteeltfaciliteit.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, wherein the localization of sounds generated by livestock is used to analyze the speed and direction of distribution of a certain disease in a livestock facility.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de lokalisatie van geluiden die zijn gegenereerd door veeteeltdieren wordt gebruikt voor het analyseren van het welzijn van veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein the localization of sounds generated by livestock animals is used to analyze the welfare of livestock animals in a livestock facility .

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de werkwijze verder een omgevingsclassificeerder omvat die verschillende activiteiten in een veeteeltfaciliteit aangeeft door het combineren van verschillende sensoren in verschillende algoritmes, waarbij de verschillende activiteiten activiteiten kunnen omvatten die zijn uitgevoerd door veeteeltdieren, bijv. activiteiten die zijn uitgevoerd door veeteeltdieren die indicatief zijn voor hun gezondheid en/of welzijn, activiteiten die zijn uitgevoerd door mensen, en werking van een of meerdere systemen die zijn geïnstalleerd in een veeteeltfaciliteit geselecteerd uit de groep omvattende ventilatiesystemen,In a preferred embodiment, the invention provides a method of monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, the method further comprising an environmental classifier indicating different activities in a livestock facility by combining different sensors in different algorithms. , the different activities may include activities performed by livestock animals, e.g. activities performed by livestock animals indicative of their health and / or welfare, activities performed by humans, and operation of one or more systems that are installed in a livestock facility selected from the group comprising ventilation systems,

voedingslijnen, besproeiers, drinksystemen, verwarmingssystemen, reinigingssystemen, muzieksystemen en kunstmatige verlichting. In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de verschillende algoritmes zijn geselecteerd uit de lijst omvattende ruisverminderingsalgoritme, ventilatiedetectiealgoritme, voedingslijndetectiealgoritme, algoritme voor het detecteren van een of meerdere geluiden van veeteeltdieren gerelateerd aan een of meerdere ziektes en/of agressie van de genoemde veeteeltdieren, spraakactiviteitsdetectiealgoritme, inrichtingslokalisatiealgoritme, thermisch ongemak-detectiealgoritme, reverberatieschattingsalgoritme, personeelsagressiealgoritme en personeelopvolgingsalgoritme.feeding lines, sprinklers, drinking systems, heating systems, cleaning systems, music systems and artificial lighting. In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, the different algorithms being selected from the list comprising noise reduction algorithm, ventilation detection algorithm, feed line detection algorithm, algorithm for detecting one or multiple sounds of livestock animals related to one or more diseases and / or aggression of said livestock animals, speech activity detection algorithm, device localization algorithm, thermal discomfort detection algorithm, reverberation estimation algorithm, personnel aggression algorithm and personnel follow-up algorithm.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de lokalisatie van geluidsbronnen kan worden gebruikt in een ventilatiedetectiealgoritme en/of voedingslijndetectiealgoritme.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, wherein the localization of sound sources can be used in a ventilation detection algorithm and / or feed line detection algorithm.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de werkwijze wordt geïmplementeerd met behulp van een monitoringinrichting omvattende twee of meerdere microfoons, een luidspreker, en een veelvoud aan sensoren.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, the method being implemented using a monitoring device comprising two or more microphones, a loudspeaker, and a plurality of sensors.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de werkwijze verder het implementeren omvat van een geluidsinteractiemechanisme met behulp van de twee of meerdere microfoons en luidspreker van de monitoringinrichting.In a preferred embodiment, the invention provides a method of monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, the method further comprising implementing a sound interaction mechanism using the two or more microphones and loudspeaker of the monitoring device .

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij het geluidsinteractiemechanisme het nemen omvat van invoer van een gebruiker met betrekking tot niet-geïdentificeerde geluiden in de veeteeltfaciliteit en het vernemen van het antwoord van de gebruiker voor hetverbeteren van de omgevingsclassificeerder maar niet beperkt tot een zelfleermethode. In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij het inrichtingslokalisatiealgoritme helpt bij de lokalisatie van meerdere monitoringinrichtingen in een ruimte, het controleren van de juiste installatie van de inrichtingen en het correleren van resultaten van de sensoren op de verschillende inrichtingen. In een uitvoeringsvorm maakt het inrichtingslokalisatiealgoritme gebruik van de sterkte van draadloze communicaties, bijv. Wifi-signalen tussen geluidsmonitoringinrichtingen omvattende microfoons. Volgens een andere uitvoeringsvorm maakt het inrichtingslokalisatiealgoritme gebruik van geluidssignalen die zijn uitgezonden door een luidspreker en gedetecteerd door microfoons van geluidsmonitoringinrichtingen omvattende microfoons en een luidspreker.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, the sound interaction mechanism comprising taking input from a user with respect to unidentified sounds in the livestock facility and learn the user's answer for improving the environment classifier but not limited to a self-learning method. In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein the device localization algorithm aids in the location of multiple monitoring devices in a room, checking the correct installation of the devices and correlating results from the sensors on the different devices. In one embodiment, the device localization algorithm uses the strength of wireless communications, e.g., Wifi signals between sound monitoring devices including microphones. In another embodiment, the device localization algorithm uses audio signals emitted from a speaker and detected by microphones from sound monitoring devices including microphones and a speaker.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij het spraakactiviteitsdetectiealgoritme tijd- frequentievoorstelling of enige andere voorstelling gebruikt voor het onderzoeken van typische geluidskenmerken van menselijke stemmen door het extraheren van geluidskenmerken uit bepaalde geluidsgebeurtenissen en het classificeren van spraak- en niet-spraakgebeurtenissen.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, wherein the speech activity detection algorithm uses time-frequency representation or any other representation to investigate typical sound characteristics of human voices by extracting of sound characteristics from certain sound events and the classification of speech and non-speech events.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij het geluidsinteractiemechanisme het halen omvat van informatie uit het geluid van de veeteeltdieren in de veeteeltfaciliteit (bijvoorbeeld, maar niet beperkt tot, detectie van agressie) en het bieden van een antwoord van de luidspreker (bijvoorbeeld, maar niet beperkt tot, klassieke muziek of natuurlijke stem van het moederdier) voor het beïnvloeden van het gedrag van de veeteeltdieren. Bijv. geluiden kunnen worden gebruikt voor het kalmeren van veeteeltdieren als antwoord op de detectie van agressie, maar als een antwoord op verveling zou men bijvoorbeeld een spel met geluiden kunnen starten.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, the sound interaction mechanism comprising extracting information from the sound of the livestock animals in the livestock facility (e.g., but not limited to, detection of aggression) and providing a response from the loudspeaker (for example, but not limited to, classical music or natural voice of the mother animal) for influencing the behavior of the livestock animals. E.g. sounds can be used to calm livestock animals in response to the detection of aggression, but as an answer to boredom, for example, one could start a game of sounds.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteitvolgens de uitvinding, waarbij outputs van de verschillende sensoren van een of meerdere inrichtingen in een of meerdere luchtruimtes worden geanalyseerd in, maar niet beperkt tot, een zelf-leer neuraal netwerk.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, wherein outputs of the different sensors from one or more devices in one or more air spaces are analyzed in, but not limited to , a self-learning neural network.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de outputs van verschillende sensoren en omgevingsclassificeerder van een of meerdere inrichtingen in een of meerdere luchtruimtes wordt geanalyseerd over meerdere rondes met kunstmatige intelligentie voor het optimaliseren van de productie van dieren (zoals, maar niet beperkt tot, optimalisaties met betrekking tot voeding, voedertijden, lichtpatronen, temperatuurverdeling, ventilatieoptimalisatie, geluidsniveau, akoestiek, enz.) en welzijn.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility according to the invention, wherein the outputs of different sensors and environment classifier of one or more devices in one or more air spaces are analyzed over several rounds with artificial intelligence to optimize animal production (such as, but not limited to, optimizations related to food, feeding times, light patterns, temperature distribution, ventilation optimization, noise level, acoustics, etc.) and welfare.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de veeteeltdieren zijn geselecteerd uit de groep bestaande uit runderen, varkens, paarden, geiten, pluimvee, huisdieren en enig dier dat kan worden gekweekt in veeteeltfaciliteiten.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein the livestock animals are selected from the group consisting of cattle, pigs, horses, goats, poultry, pets and any animal that can be grown in animal husbandry facilities.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de veeteeltdieren een of meerdere varkens zijn.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein the livestock animals are one or more pigs.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de veeteeltdieren een of meerdere kippen zijn.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein the livestock animals are one or more chickens.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de veeteeltdieren een of meerdere kalkoenen zijn.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein the livestock animals are one or more turkeys.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij het geanalyseerde gefilterde audiosignaal wordt gebruikt voor het monitoren van gezondheid en/of welzijn van de veeteeltdieren.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, wherein the analyzed filtered audio signal is used to monitor health and / or welfare of the livestock animals.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een werkwijze voor het monitoren van een veeteeltfaciliteit en/of veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit volgens de uitvinding, waarbij de gezondheid en/of het welzijn van veeteeltdieren wordt gelokaliseerd voor het aangeven van de locatie van gezonde en ongezonde veeteeltdieren op een bepaald ogenblik.In a preferred embodiment, the invention provides a method for monitoring a livestock facility and / or livestock animals in a livestock facility according to the invention, localizing the health and / or welfare of livestock animals to indicate the location of healthy and unhealthy livestock animals at some point.

De uitvinding zal verder beschreven worden door de volgende niet-limitatieve figuren die de uitvinding verder illustreren, en die niet zijn bedoeld, en niet mogen worden geïnterpreteerd als zijnde een beperking van het bereik van de uitvinding.The invention will be further described by the following non-limiting figures which further illustrate the invention, and which are not intended and should not be construed as limiting the scope of the invention.

Figuren Beschrijving van figuur 1 Fig. 1 illustreert een stroomschema van de stappen die betrokken zijn bij het monitoren van veeteeltdieren in een veeteeltfaciliteit in overeenstemming met de onderhavige uitvinding.Figures Description of Figure 1 Fig. 1 illustrates a flow chart of the steps involved in monitoring livestock animals in a livestock facility in accordance with the present invention.

In de eerste stap 101 worden audiosignalen ontvangen met behulp van twee of meerdere microfoons die zijn gegenereerd binnen de veeteeltfaciliteit.In the first step 101, audio signals are received using two or more microphones generated within the animal husbandry facility.

De twee of meerdere microfoons zijn gepositioneerd op een monitoringinrichting en zijn op een zodanige manier geplaatst dat een combinatie van tijdsverschil en niveauverschil tussen twee of meerdere microfoons het mogelijk maakt te richten in bepaalde richtingen.The two or more microphones are positioned on a monitoring device and are positioned in such a way that a combination of time difference and level difference between two or more microphones allows to point in certain directions.

De audiosignalen die zijn ontvangen met behulp van de microfoons omvatten geluiden die zijn gegenereerd door veeteeltdieren evenals geluid dat is gegenereerd door ventilatie, voedingslijn, menselijke stemmen enz.The audio signals received using the microphones include sounds generated by livestock animals as well as sound generated by ventilation, power line, human voices etc.

In stap 102 wordt bundelvormingsbewerking (of meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals neurale netwerken) uitgevoerd op de audiosignalen die zijn ontvangen van de twee of meerdere microfoons voor het genereren van een gecombineerd audiosignaal en worden de interessante geluiden gelokaliseerd in stap 103. Lokalisatie betekent hier detectie van de coördinaten van de geluidsbron in het desbetreffende driedimensionale gebied.In step 102, beam shaping (or more advanced signal processing techniques such as neural networks) is performed on the audio signals received from the two or more microphones to generate a combined audio signal and the interesting sounds are located in step 103. Localization here means detection of the coordinates of the sound source in the appropriate three-dimensional region.

In stap 104 worden de geluidsbronnen gelokaliseerd in de luchtruimte en worden de modellen ervan gegenereerd.In step 104, the sound sources are located in the airspace and their models are generated.

In stap 105 worden gegenereerde geluidsbronmodellen gebruikt in een ruisverminderingsalgoritme voor het uitfilteren van geluidsbronnen uit het audiosignaal.In step 105, generated sound source models are used in a noise reduction algorithm to filter out sound sources from the audio signal.

Tot slot worden gefilterde audiosignalen in stap 106 geanalyseerd voor nauwkeurige monitoring van de veeteeltdieren.Finally, filtered audio signals in step 106 are analyzed for accurate monitoring of the livestock animals.

Overeenkomstig kan de locatie en/of verschillende op het geluid gebaseerde kenmerken van de veeteeltdieren worden afgeleid van de gefilterde audiosignalen.Accordingly, the location and / or various sound-based characteristics of the livestock animals can be derived from the filtered audio signals.

Een dergelijke monitoring kan niet-beperktworden gebruikt voor het monitoren van de gezondheid en/of het welzijn van de veeteeltdieren. Naast de gefilterde audiosignalen (het signaal op de voorgrond) kunnen de gegenereerde geluidsbronmodellen (het signaal op de achtergrond) worden gebruikt voor het detecteren van een mogelijke storing van machines zoals ventilatie, voedingslijnen, enz. Het ruisverminderingsalgoritme kan, maar is niet beperkt tot, een standaard ruisverminderingsalgoritme gebaseerd op spectrale substractie die bedoeld is voor het verminderen van het ruisniveau zonder een invloed te hebben de signaalkwaliteit. Het algoritme berekent het periodogram (d.w.z. tijd-frequentie voorstelling) van het audiosignaal met behulp van Fast Fourier Transform (FFT), en door het verzachten wordt het achtergrondgeluid van het periodogram geschat met minimum- statistieken. Het geschatte achtergrondgeluid wordt afgetrokken van het periodogram dat een gefilterd audiosignaal produceert. Deze benadering werkt goed met stationaire geluidsbronnen (zoals ventilatiesystemen). Aangezien de monitoringinrichting meerdere microfoons omvat, wordt bundelvorming (of meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals neurale netwerken) uitgevoerd voor het lokaliseren/analyseren van de geluidsbronnen en het verminderen van de audiosignalen die komen uit die richting en dus ook de niet-stationaire geluidsbronnen (zoals voedingslijnruis) filteren.Such monitoring can be used without limitation for monitoring the health and / or welfare of the livestock animals. In addition to the filtered audio signals (the signal in the foreground), the generated sound source models (the signal in the background) can be used to detect a possible interference from machines such as ventilation, power lines, etc. The noise reduction algorithm can be, but is not limited to, a standard noise reduction algorithm based on spectral subtraction that is intended to reduce the noise level without affecting the signal quality. The algorithm calculates the periodogram (i.e., time-frequency representation) of the audio signal using Fast Fourier Transform (FFT), and by smoothing, the background noise of the periodogram is estimated with minimum statistics. The estimated background noise is subtracted from the periodogram that produces a filtered audio signal. This approach works well with stationary sound sources (such as ventilation systems). Since the monitoring device includes multiple microphones, beamforming (or more advanced signal processing techniques such as neural networks) is performed to locate / analyze the sound sources and reduce the audio signals coming from that direction and thus also the non-stationary sound sources (such as power line noise) filter.

Beschrijving van figuur 2 FIG. 2 illustreert een beeldvoorstelling van een voorbeeld van de inrichting 200 voor het monitoren van de commerciële sites voor veeteeltdieren. De inrichting kan gepositioneerd zijn op enige geschikte positie in de veeteeltfaciliteit voor het nauwkeurig monitoren van de omringende omgeving. Een enkele inrichting kan een groep veeteeltdieren monitoren. Een groep veeteeltdieren kan bijvoorbeeld bij benadering 200-250 veeteeltdieren per inrichting zijn in het geval van varkens. In grotere installaties omvattende meer dan 250 varkens kunnen meerdere inrichtingen worden geïnstalleerd in één open ruimte (luchtruimte genoemd) hetgeen aan de eigenaar van de veeteeltfaciliteit dus toelaat de status van de volledige installatie op het niveau van de luchtruimte te visualiseren. De inrichting kan gemakkelijk worden geïnstalleerd op de veeteeltfaciliteit door middel van het voeden ervan door een stroomkabel. De veeteeltfaciliteiten omvatten verwarmings- en afkoelings- (ventilatie) systemen voor het regelen van de temperatuur en het houden van de — veeteeltdieren in hun meest thermisch comfortabele zone (leeftijdsgerelateerd) zodat ze al hun energie kunnen gebruiken voor de groei en bijgevolg voldoen aan de vleesproductie. De veeteeltfaciliteiten omvatten ook voedingslijnsystemen voor hetvoederen van de veeteeltdieren, verlichting voor het mogelijk opleggen van een kunstmatig patroon van dag of nacht voor het verbeteren van de groei van bepaalde species. Zoals is getoond op FIG. 2 bestaat de inrichting 200 uit een behuizing 201 omvattende twee of meerdere microfoons 202-1...202-6, samen de microfoons 202 genoemd en individuele microfoon 202 genoemd, een temperatuursensor 203, een relatieve vochtigheidssensor 204, LED's 205, een lichtsensor 206 en een luidsprekerDescription of Figure 2 FIG. 2 illustrates an image of an example of the device 200 for monitoring the commercial sites for livestock animals. The device may be positioned at any suitable position in the animal husbandry facility for accurately monitoring the surrounding environment. A single facility can monitor a group of livestock animals. For example, a group of livestock animals can be approximately 200-250 livestock animals per facility in the case of pigs. In larger installations comprising more than 250 pigs, multiple installations can be installed in one open space (called air space) thus allowing the owner of the livestock facility to visualize the status of the entire installation at the air space level. The device can be easily installed on the livestock facility by supplying it with a power cable. The livestock facilities include heating and cooling (ventilation) systems for controlling the temperature and keeping the livestock animals in their most thermally comfortable zone (age-related) so that they can use all their energy for growth and thus meet meat production . The livestock facilities also include feeding line systems for feeding the livestock animals, lighting for possibly imposing an artificial pattern of day or night for improving the growth of certain species. As shown in FIG. 2, the device 200 consists of a housing 201 comprising two or more microphones 202-1 ... 202-6, together called the microphones 202 and called the individual microphone 202, a temperature sensor 203, a relative humidity sensor 204, LEDs 205, a light sensor 206 and a speaker

207. De behuizing 201 is hoofdzakelijk koepelvormig en kan gemaakt zijn uit polypropyleen, polyethyleen en/of polyvinylchloride. De behuizing 201 is verbonden meteen elektrische draad voor het leveren van elektrische energie via verbindingen met de genoemde microfoons 202, temperatuursensor 203 relatieve vochtigheidssensor 204, LED's 205, lichtsensor 206 en luidspreker 207. De inrichting omvat twee of meerdere microfoons 202 voor het registreren van de geluiden die zijn geproduceerd in de veeteeltfaciliteiten. De inrichting omvat bij voorkeur zes microfoons die geplaatst zijn in een cirkelvormige periferie op het onderste deel van de behuizing. Alle microfoons zijn geplaatst in een vlak en zijn naar beneden gericht. De microfoons zijn geconfigureerd voor het vastleggen van de geluiden die zijn gegenereerd door de veeteeltdieren die later worden geanalyseerd voor het monitoren van de veeteeltdieren. Op basis van de monitoring van de veeteeltdieren kan de gezondheid en/of het welzijn worden bepaald door een derde partij, bijv. een landbouwer of een veearts. De microfoons leggen ook de geluiden vast die zijn gegenereerd door de verschillende systemen waaronder verwarmingssystemen, ventilatiesystemen, voedingslijnen, reinigingssystemen, enz. De geluiden van ziektes hebben een geluid dat is geassocieerd daarmee, zoals hoesten, niezen en snikken, en kunnen gemakkelijk worden vastgelegd in microfoon207. The housing 201 is mainly dome-shaped and can be made of polypropylene, polyethylene and / or polyvinyl chloride. The housing 201 is connected to an electrical wire for supplying electrical energy through connections to said microphones 202, temperature sensor 203, relative humidity sensor 204, LEDs 205, light sensor 206, and speaker 207. The device includes two or more microphones 202 for recording the noises produced in livestock facilities. The device preferably includes six microphones placed in a circular periphery on the bottom part of the housing. All microphones are placed in a plane and face downwards. The microphones are configured to capture the sounds generated by the livestock animals that are later analyzed for monitoring the livestock animals. Based on the monitoring of the livestock animals, health and / or welfare can be determined by a third party, eg a farmer or a veterinarian. The microphones also record the sounds generated by the various systems including heating systems, ventilation systems, power lines, cleaning systems, etc. The sounds of diseases have a sound associated with them, such as coughing, sneezing and sobbing, and can be easily captured in microphone

202. Problemen zoals agressie, bijten in de staart, enz. kunnen ook worden geassocieerd met bepaalde geluiden (bijvoorbeeld, maar niet beperkt tot, schreeuwen). Een defect van de voedingslijnen of ventilatie- of verwarmingssysteem is hoorbaar en dus detecteerbaar door microfoon 202. Meerdere microfoons 202 laten mogelijke extra functionaliteiten toe zoals de lokalisering van de geluidsbron, ruisonderdrukking dereverberatie, en het bepalen van de richting van geluid en meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals neurale netwerken. Lokalisatie van de geluidsbron wordt bereikt met behulp van bundelvormingstechnieken (of alternatieve technieken) en is nuttig bij het identificeren van de richting van oorsprong van zowel geluid van veeteeltdieren als ruis. De temperatuursensor 203 bevindt zich buiten de behuizing waardoor het de omgevingstemperatuur in de veeteeltfaciliteit kan meten. Het comfort en de groeivan veeteeltdieren is sterk gelinkt aan de temperatuur die ze voelen. Als de temperatuur te laag is, kan het veeteeltdier het koud hebben en zullen ze dus energie gebruiken om warmte te genereren. De gebruikte energie zal niet meer beschikbaar zijn voor de groei. Net zoals bij mensen kunnen veeteeltdieren zichzelf aan veranderende temperaturen aanpassen als de verandering geleidelijk is. Plotse dalingen kunnen leiden tot hoge intolerantie en de uitbraak van een ziekte omwille van een lagere biologische weerstand van de veeteeltdieren. Elke leeftijdsgroep heeft zijn eigen comforttemperatuur. Het is daarom bijvoorbeeld belangrijk de temperatuur in een veeteeltfaciliteit te volgen voor zowel de gezondheid en het welzijn als voor beheerproblemen. Een plotse daling in temperatuur omwille van koude wind vanuit het noorden die waait op het gebouw kan een alarm zijn voor een mogelijke uitbraak van een ziekte, en bijv. op basis van het genoemde alarm kan de temperatuur verhoogd worden, terwijl dezelfde daling omwille van een slecht werkende verwarming of ventilatie duidelijk een beheerprobleem is, bijv. die een bijv.202. Problems such as aggression, tail biting, etc. can also be associated with certain sounds (for example, but not limited to, screaming). A malfunction of the power lines or ventilation or heating system is audible and thus detectable by microphone 202. Multiple microphones 202 allow possible additional functionalities such as locating the sound source, noise reduction dereverberation, and determining the direction of sound and more advanced signal processing techniques such as neural networks. Localization of the sound source is achieved using beamforming techniques (or alternative techniques) and is useful in identifying the direction of origin of both livestock animal noise and noise. The temperature sensor 203 is located outside the housing allowing it to measure the ambient temperature in the livestock facility. The comfort and growth of livestock animals is strongly linked to the temperature they feel. If the temperature is too low, the livestock animal may be cold and will therefore use energy to generate heat. The energy used will no longer be available for growth. As in humans, livestock animals can adapt to changing temperatures if the change is gradual. Sudden declines can lead to high intolerance and disease outbreaks due to lower biological resistance of the livestock animals. Each age group has its own comfort temperature. It is therefore important, for example, to monitor the temperature in a livestock facility for both health and well-being and for management problems. A sudden drop in temperature due to cold winds from the north blowing on the building may be an alarm for a possible disease outbreak, e.g. based on the said alarm, the temperature may be increased while the same drop due to a malfunctioning heating or ventilation is clearly a management problem, e.g. an

landbouwer of veearts ertoe zou kunnen aanzetten de slecht werkende verwarming of ventilatie te herstellen.could encourage the farmer or veterinarian to repair malfunctioning heating or ventilation.

De relatieve vochtigheidssensor 204 die is gepositioneerd tegenover de temperatuursensor aan de buitenkant van de behuizing, meet de relatieve vochtigheid binnenin de veeteeltfaciliteit. Temperatuur in combinatie met de relatieve vochtigheid bepaalt de gevoelstemperatuur. Bij mensen zal 30°C bijvoorbeeld anders aanvoelen bij een vochtigheid van 50% dan bij een vochtigheid van 90%, waarbij deze laatste minder aangenaam zal aanvoelen omdat het moeilijker is om lichaamswarmte over te brengen door zweten. De combinatie van temperatuursensor 203 en relatieve vochtigheidssensor 205 geeft de gevoelstemperatuur binnenin de veeteeltfaciliteit. De combinatie van temperatuur en relatieve vochtigheid geeft informatie over de omgeving waarin de veeteeltdieren groeien. Afwijkingen van de geschikte omgeving voor het kweken van veeteeltdieren kunnen vroeg worden gedetecteerd en mogelijke uitbraken van ziektes kunnen vroeger worden voorspeld met deze informatie door een derde partij bijv. een veearts of een landbouwer.The relative humidity sensor 204 positioned opposite the temperature sensor on the outside of the housing measures the relative humidity inside the animal husbandry facility. Temperature in combination with the relative humidity determines the wind chill temperature. For example, in humans, 30 ° C will feel different at 50% humidity than at 90%, the latter feeling less pleasant as it is more difficult to transfer body heat through sweating. The combination of temperature sensor 203 and relative humidity sensor 205 gives the wind chill temperature inside the animal husbandry facility. The combination of temperature and relative humidity provides information about the environment in which the livestock animals grow. Deviations from the appropriate environment for breeding livestock animals can be detected early and potential disease outbreaks can be predicted earlier with this information by a third party e.g. a veterinarian or a farmer.

De LED's 205 zijn gepositioneerd binnenin de behuizing en geven de status van de inrichting aan de gebruiker aan. De kleuren van de LED's 205 rapporteren zowel over de status van de hardware-inrichting zelf als over gegevensproblemen. In een voorbeeldgeval zijn er zes LED's gepositioneerd binnen de behuizing met een doorzichtig deksel voor het aangeven van de status van de inrichting. De kleur van de LED's is indicatief voor de status van de veeteeltfaciliteit zoals een paarse kleur kan aangeven dat de inrichting niet verbonden is met het internet, een groene kleur kan aangeven dat de inrichting online is en de status ok is, een rode kleur kanaangeven dat er een mogelijke uitbraak van een ziekte in de veeteeltfaciliteit is, bij voorkeur gebaseerd op een erg hoge hoeveelheid hoesten, niezen, snikken en/of schreeuwen in de veeteeltfaciliteit, een gele kleur een tussenliggende status kan aangeven die de nood aan verhoogde waakzaamheid aangeeft, enz.The LEDs 205 are positioned within the housing and indicate the status of the device to the user. The colors of the LEDs 205 report both on the status of the hardware device itself and on data problems. In an example case, six LEDs are positioned within the housing with a transparent cover to indicate the status of the device. The color of the LEDs is indicative of the status of the livestock facility such as a purple color that may indicate that the facility is not connected to the internet, a green color may indicate that the facility is online and the status is ok, a red color may indicate there is a possible outbreak of disease in the livestock facility, preferably based on a very high amount of coughing, sneezing, sobbing and / or screaming in the livestock facility, a yellow color may indicate an intermediate status indicating the need for increased vigilance, etc. .

De inrichting omvat een lichtsensor 206 die zich binnenin het onderste doorzichtige deel van de behuizing bevindt tegenover de LED's zodat het niet wordt beïnvloed door het licht van de LED's. Het is geconfigureerd voor het meten van de lichtintensiteit in de veeteeltfaciliteit. De lichtsensor kan worden gebruikt om nacht en dag op te volgen. Dit kan de natuurlijke nacht en dag zijn of een kunstmatig patroon van nacht en dag dat is opgelegd met verlichting om de groei van bepaalde soorten te verbeteren.The device includes a light sensor 206 located within the lower transparent part of the housing opposite the LEDs so that it is not affected by the light from the LEDs. It is configured to measure the light intensity in the livestock facility. The light sensor can be used to monitor night and day. This can be the natural night and day or an artificial night and day pattern imposed with lighting to enhance the growth of certain species.

De inrichting 200 omvat een luidspreker 207 die is geplaatst in het midden van het onderste deel in het centrum van alle microfoons. De plaatsing zorgt ervoor dat het op gelijke afstand is geplaatst van alle microfoons en automatische kwaliteitsmetingen van de microfoons vergemakkelijkt. Het laat toe een vooraf gedefinieerd geluid met bekende compositie af te spelen. Wanneer de microfoons, die juist daarrond liggen, dit geluid registreren, hetgeen resulteert in microfoonsignalen, kan het verschil tussen het oorspronkelijke geluid dat is afgespeeld door de luidspreker en de microfoonsignalen, of de correlatie tussen het oorspronkelijke geluid en de microfoonsignalen, of de correlatie tussen paren van microfoons, informatie geven over de kwaliteit van de microfoons. De luidspreker is verder geconfigureerd voor het afspelen van geluid voor de veeteeltdieren en/of medewerkers, waarbij het geluid kan omvatten, maar niet beperkt is tot, een kalmerend geluid voor de veeteeltdieren, klassieke muziek of het geluid van de natuurlijke geluiden van het moederdier, muziek voor het verbeteren van de werkomgeving van de medewerkers, enz. De combinatie van de luidspreker en microfoons maakt de inrichting interactief om aan een landbouwer of beheerder van de faciliteit toe te laten te interageren met behulp van op spraak gebaseerde commando's. De microfoons pikken de spraak van de landbouwer op die verder wordt geanalyseerd door de processor voor het bepalen van de geschikte respons die wordt afgespeeld aan de landbouwer vanuit de luidspreker. De luidspreker 207 en de microfoons 202 kunnen verder worden gebruikt voor het meten van de akoestiek van de ruimte. Met twee of meerdere microfoons in combinatie met de luidspreker kan een model van de ruimte worden gemaakt, en kan er een onderscheid worden gemaakt tussen een grote, weerkaatsende ruimte en een kleine, niet-weerkaatsenderuimte. De kennis over de akoestiek van de ruimte is voordelig voor de classificatie van verschillende geluiden. Beschrijving van figuur 3 Figuur 3 illustreert verschillende modules die aanwezig zijn in de monitoringinrichtingThe device 200 includes a loudspeaker 207 positioned at the center of the bottom portion at the center of all microphones. The placement ensures that it is equidistant from all microphones and facilitates automatic quality measurements of the microphones. It allows to play a predefined sound with known composition. When the microphones just around that register this sound, resulting in microphone signals, the difference between the original sound played by the speaker and the microphone signals, or the correlation between the original sound and the microphone signals, or the correlation between pairs of microphones, provide information about the quality of the microphones. The loudspeaker is further configured to play sound for the livestock animals and / or staff, the sound of which may include, but is not limited to, a calming sound for the livestock animals, classical music or the sound of the natural sounds of the mother animal, music to improve the working environment of employees, etc. The combination of the loudspeaker and microphones makes the device interactive to allow a farmer or facility manager to interact using voice-based commands. The microphones pick up the farmer's speech which is further analyzed by the processor to determine the appropriate response played to the farmer from the loudspeaker. The loudspeaker 207 and the microphones 202 can further be used to measure the acoustics of the room. With two or more microphones in combination with the loudspeaker, a model of the room can be made, and a distinction can be made between a large, reverberant room and a small, non-reverberant room. The knowledge about the acoustics of the room is beneficial for the classification of different sounds. Description of Figure 3 Figure 3 illustrates various modules present in the monitoring device

200. Zoals is getoond op de figuur omvat de inrichting een detectiemodule 301 omvattende microfoons, dewelke microfoons kunnen worden geïnterpreteerd als akoestische sensoren, een temperatuursensor, een relatieve vochtigheidssensor en een lichtsensor, een communicatiemodule 302 omvattende LED's, een draadloze communicatiemodule, bij voorkeur een Wifi-module, en een module die is geconfigureerd voor het draadloos uitwisselen van gegevens over korte afstanden met behulp van korte-golflengte ultrahoge-frequentie radiogolven in industriële, wetenschappelijke en medische radiobanden van 2.400 tot 2.485 GHz, bij voorkeur een Bluetooth-module, een geheugen 303 geconfigureerd voor het opslaan van output die is geproduceerd door de sensoren, verwerkingsmodule 304 voor het verwerken van output die is ontvangen van de microfoons in combinatie met de output die is ontvangen van de andere sensoren voor het identificeren van de status van de veeteeltfaciliteit en een tweede interactiemodule 305 die is geconfigureerd voor het toelaten van gebruikersinteractie met de inrichting, waarbij de interactie het vastleggen omvat van de stem van de gebruiker met de microfoon en het leveren van output die is gerelateerd aan de status van de veeteeltfaciliteit door luidspreker, en/of die is geconfigureerd voor het toelaten van interactie van de inrichting met de veeteeltdieren, en/of die is geconfigureerd voor het toelaten van kwaliteitsmetingen van de microfoon door het afspelen van een vooraf gedefinieerd geluid met bekende compositie door de luidspreker en het registreren van het geluid door de microfoons, hetgeen resulteert in microfoonsignalen, en het bepalen van het verschil tussen het oorspronkelijke geluid dat is afgespeeld door de luidspreker en de microfoonsignalen, of de correlatie tussen het oorspronkelijke geluid en de microfoonsignalen, of de correlatie tussen paren van microfoons. Een niet-beperkend voorbeeld van een configuratie voor het toelaten van interactie van de inrichting met de veeteeltdieren is het afspelen van kalmerende geluiden door de luidspreker als antwoord op gedetecteerde agressie van de veeteeltdieren of als antwoord op verveling zou men bijvoorbeeld een spel met geluiden kunnen starten. De industriële, wetenschappelijke en medische radiobanden zijn radiobanden (delen van het radiospectrum) die internationaal voorbehouden zijn voor het gebruik van radiofrequentie (RF)-energie voor andere industriële, wetenschappelijke en medische doeleinden dan telecommunicatie.200. As shown in the figure, the device comprises a detection module 301 comprising microphones, which microphones can be interpreted as acoustic sensors, a temperature sensor, a relative humidity sensor and a light sensor, a communication module 302 comprising LEDs, a wireless communication module, preferably a Wifi module, and a module configured to wirelessly exchange data over short distances using short-wavelength ultra-high-frequency radio waves in industrial, scientific and medical radio bands from 2,400 to 2,485 GHz, preferably a Bluetooth module, a memory 303 configured to store output produced by the sensors, processing module 304 to process output received from the microphones in combination with the output received from the other sensors to identify the status of the livestock facility and a second interaction module 305 which is configured to allow user interaction with the device, the interaction including capturing the user's voice with the microphone and providing output related to the status of the livestock facility through speaker, and / or configured for allowing interaction of the device with the livestock animals, and / or configured to allow quality measurements of the microphone by playing a predefined sound with known composition through the speaker and recording the sound through the microphones, which results in microphone signals, and determining the difference between the original sound played by the speaker and the microphone signals, or the correlation between the original sound and the microphone signals, or the correlation between pairs of microphones. A non-limiting example of a configuration to allow interaction of the device with the livestock animals is the playback of soothing sounds through the loudspeaker in response to detected aggression of the livestock animals or in response to boredom, for example, one could start a game of sounds . Industrial, scientific and medical radio bands are radio bands (parts of the radio spectrum) that are internationally reserved for the use of radio frequency (RF) energy for industrial, scientific and medical purposes other than telecommunications.

De sensoren in de detectiemodule monitoren de omgevingsomstandigheden in de veeteeltfaciliteit. De LED's zijn geconfigureerd voor het aangeven van de status van de inrichting door het aangeven van een verschillende kleur voor verschillende statussen.The sensors in the detection module monitor the ambient conditions in the livestock facility. The LEDs are configured to indicate the status of the device by indicating a different color for different statuses.

De Wifi-module laat aan de inrichting toe te communiceren met andere inrichtingen die zijn geïnstalleerd in de faciliteit en/of gebruikersinrichtingen voor het geven van real-time updates met betrekking tot de status van de veeteeltfaciliteit. De veeteeltfaciliteit omvat verder een gateway als een internettoegangspunt met behulp van bedrade (ethernetkabel) of draadloze verbinding (4G-router). Alle inrichtingen binnen het bereik van de gateway, hetzij rechtstreeks hetzij onrechtstreeks door andere inrichtingen, zullen worden gedetecteerd en automatisch worden verbonden via een draadloos communicatie mesh netwerk, bij voorkeur een Wifi mesh netwerk en/of via een veelvoud aan ethernetkabels die geschikt zijn voor het fysiek verbinden van de inrichtingen met de gateway. Het is voordelig dat het veelvoud aan ethernetkabels kunnen zorgen voor verbinding van de inrichtingen met de gateway wanneer het draadloze communicatie mesh netwerk om welke reden dan ook niet zou werken. Een mesh netwerk houdt in dat een inrichting die zich buiten het bereik van de gateway bevindt, maar zich binnen het bereik van een andere inrichting bevindt die binnen het bereik van de gateway ligt, ook een verbinding zal maken met de gateway, door de andere inrichting. Het mesh netwerk is een dynamisch netwerk hetgeen betekent dat als een inrichting de gateway niet kan bereiken via een bepaald pad, het zal proberen een andere reeks inrichtingen te vinden, waardoor het de gateway wel kan bereiken. De gateway kan ook uitgerust zijn met halfgeleider drives voor het opslaan van onbewerkte audioregistratie.The Wifi module allows the facility to communicate with other facilities installed in the facility and / or user facilities to provide real-time updates regarding the status of the livestock facility. The animal husbandry facility further includes a gateway as an Internet access point using wired (Ethernet cable) or wireless connection (4G router). All devices within range of the gateway, either directly or indirectly by other devices, will be detected and automatically connected via a wireless communication mesh network, preferably a Wifi mesh network and / or via a plurality of Ethernet cables suitable for physically connecting the devices to the gateway. It is advantageous that the plurality of Ethernet cables can provide connection of the devices to the gateway if the wireless communication mesh network fails for any reason. A mesh network means that a device that is out of range of the gateway, but is within range of another device that is in range of the gateway will also connect to the gateway, through the other device . The mesh network is a dynamic network, which means that if a device cannot reach the gateway via a particular path, it will try to find a different set of devices, allowing it to reach the gateway. The gateway may also be equipped with semiconductor drives to store raw audio recordings.

De Bluetooth-module laat toe de beweging van het personeel door de veeteeltfaciliteit te volgen en verbetert de bioveiligheid door het bepalen van de volgorde waarin de veeteeltdieren moeten worden bezocht zoals eerst de jonge en gezonde dieren en pas later de grotere en zieke dieren.The Bluetooth module allows the movement of the staff through the livestock facility to be monitored and improves the biosecurity by determining the order in which the livestock animals must be visited, such as the young and healthy animals first and the larger and sick animals only later.

Geheugen 303 wordt gebruikt voor het lokaal opslaan van sensorgegevens in de inrichting. Het geheugen kan magnetische opslageenheden, optische opslageenheden, RAM, ROM, harde schijven, flash geheugen omvatten, maar is daar niet toe beperkt.Memory 303 is used to store sensor data locally in the device. The memory may include, but is not limited to, magnetic storage units, optical storage units, RAM, ROM, hard drives, flash memory.

De verwerkingsmodule 304 verwerkt de output die is geproduceerd door de verscheidene sensoren in combinatie met de output die is geproduceerd door de microfoons voor het identificeren van de status van de veeteeltfaciliteit, zoals meer in detail is geïllustreerd op figuur 4. De verwerkingsmodule voert verder een bundelvormingsbewerking (of alternatieve techniek) uit voor het combineren van designalen die zijn opgevangen door de microfoons voor het lokaliseren van de geluiden die zijn gegenereerd door de veeteeltdieren en de geluiden die zijn gegenereerd door de geluidsbronnen zoals verwarmingssystemen, ventilatiesystemen, voedingslijnen, enz.The processing module 304 processes the output produced by the various sensors in combination with the output produced by the microphones to identify the status of the livestock facility, as illustrated in more detail in Figure 4. The processing module further performs beam forming operation (or alternative technique) for combining designals received by the microphones to locate the sounds generated by the livestock animals and the sounds generated by the sound sources such as heating systems, ventilation systems, power lines, etc.

De lokalisatie van geluidsbronnen helpt bij de bepaling van de richtingscoôrdinaten van de oorsprong van het geluid die verder kunnen worden gebruikt voor het filteren van ruis die is gegenereerd door geluidsbronnen, het analyseren van mogelijke storingen van de specifieke machines die de ruis produceren en het bepalen van de positie van gezonde en ongezonde veeteeltdieren.The localization of sound sources helps to determine the direction coordinates of the sound origin which can be further used to filter noise generated by sound sources, analyze possible disturbances of the specific machines producing the noise and determine the position of healthy and unhealthy livestock animals.

De geluidsinteractiemodule 305 laat aan de gebruikers toe te interageren met de monitoringinrichting door spraakcommando's te geven aan de inrichting die worden opgepikt door de microfoons.The sound interaction module 305 allows the users to interact with the monitoring device by giving voice commands to the device that are picked up by the microphones.

De inrichting reageert op de commando's door het vereiste antwoord door de luidsprekers af te spelen.The device responds to the commands by playing the required response through the speakers.

Daarnaast kan de geluidsinteractiemodule 305 interactie van de inrichting met veeteeltdieren toelaten.In addition, the sound interaction module 305 can allow interaction of the device with livestock animals.

Een niet-beperkend voorbeeld van een configuratie voor het toelaten van interactie van de inrichting met de veeteeltdieren is het afspelen van kalmerende geluiden door de luidspreker als antwoord op gedetecteerde agressie van de veeteeltdieren.A non-limiting example of a configuration to allow interaction of the device with the livestock animals is the playback of soothing sounds through the loudspeaker in response to detected aggression of the livestock animals.

Daarnaast kan de geluidsinteractiemodule 305 kwaliteitsmetingen van de microfoon toelaten door het afspelen van een vooraf gedefinieerd geluid met bekende compositie door de luidspreker en het registreren van het geluid door de microfoons, hetgeen resulteert in microfoonsignalen, en het bepalen van het verschil tussen het oorspronkelijke geluid dat is afgespeeld door de luidspreker en de microfoonsignalen, of de correlatie tussen het oorspronkelijke geluid en de microfoonsignalen, of de correlatie tussen paren van microfoons.In addition, the sound interaction module 305 can allow quality measurements of the microphone by playing a predefined sound with known composition through the speaker and recording the sound through the microphones, resulting in microphone signals, and determining the difference between the original sound that played by the speaker and the microphone signals, or the correlation between the original sound and the microphone signals, or the correlation between pairs of microphones.

Beschrijving van figuur 4 Figuur 4 toont een stroomschema van de stappen die worden gevolgd door de verwerkingsmodule voor het monitoren van de status van de veeteeltfaciliteiten.Description of Figure 4 Figure 4 shows a flow chart of the steps followed by the processing module for monitoring the status of the livestock facilities.

Een nieuw kenmerk van de inrichting is dat het rekening houdt met de onderlinge afhankelijkheid van verschillende sensorwaarden voor het monitoren van veeteeltdieren in veeteeltfaciliteiten.A new feature of the device is that it takes into account the interdependence of different sensor values for monitoring livestock animals in livestock facilities.

Wanneer veeteeltdieren bijvoorbeeld niet kalmeren binnen een bepaalde periode nadat het donker is geworden, dan kan dit erop wijzen dat er iets abnormaals plaatsvindt zoals een ziekte of andere storende factoren voor de veeteeltdieren.For example, if livestock animals do not calm down within a certain period of time after dark, it may indicate that something abnormal is taking place such as disease or other disturbing factors for the livestock animals.

In dit geval wordt de output van de lichtsensor (indicatief voor donker in de omgeving) gebruikt in combinatie met de output van microfoons (indicatief voor geluiden van agressie of ziekte) en/of temperatuur- of relatieve vochtigheidssensor (indicatief voor niet-gunstige omgeving of defect van de verwarmings- en/of ventilatiesystemen) voor het bepalen van de status van deveeteeltfaciliteit en het nemen van gepaste maatregelen voor het oplossen van de problemen.In this case, the output of the light sensor (indicative of dark in the environment) is used in combination with the output of microphones (indicative of sounds of aggression or illness) and / or temperature or relative humidity sensor (indicative of non-favorable environment or failure of the heating and / or ventilation systems) to determine the status of the livestock facility and take appropriate action to resolve the problems.

De verwerkingsmodule helpt dus bij, bijv., het behandelen van de gezondheid en/of het welzijn evenals beheerproblemen in de veeteeltfaciliteiten.Thus, the processing module assists in, e.g., treating health and / or well-being as well as management problems in the livestock facilities.

Een plotse daling in temperatuur omwille van een koude wind kan een alarm zijn voor een mogelijke uitbraak van een ziekte, terwijl dezelfde daling omwille van een defecte verwarming of ventilatie duidelijk een beheerprobleem is.A sudden drop in temperature due to a cold wind can be an alarm for a possible disease outbreak, while the same drop due to faulty heating or ventilation is clearly a management problem.

Zoals is getoond op de figuur, in stap 401, wordt de output van de temperatuursensor en relatieve vochtigheidssensor gecombineerd voor het bepalen van de gevoelstemperatuur.As shown in the figure, in step 401, the output of the temperature sensor and relative humidity sensor are combined to determine the wind chill temperature.

In stap 402 worden verschillende geluiden opgepikt door de een of meerdere microfoons.In step 402, different sounds are picked up by the one or more microphones.

In stap 403 wordt de output van de lichtsensor geïntegreerd met de output van de temperatuurs- en relatieve vochtigheidssensor voor het kenmerken van de omgeving waarin de veeteeltdieren groeien (koud-warm, vochtig- droog, dag-nacht). De meest veeteeltfaciliteiten hebben vaste temperatuurdrempels voor verschillende tijdstippen van de dagen om te zorgen voor de gezonde groei van veeteeltdieren en ze in hun meest thermisch comfortabele zone te houden.In step 403, the output of the light sensor is integrated with the output of the temperature and relative humidity sensor to characterize the environment in which the livestock animals grow (cold-warm, damp-dry, day-night). Most livestock facilities have fixed temperature thresholds for different times of the day to ensure the healthy growth of livestock animals and keep them in their most thermally comfortable zone.

Afwijkingen van deze geschikte temperatuur kunnen vroeg worden gedetecteerd en de storingen in verschillende temperatuurregelsystemen kunnen robuuster worden gedetecteerd.Deviations from this suitable temperature can be detected early and the failures in different temperature control systems can be detected more robustly.

De bevindingen kunnen worden geïntegreerd in een gezondheids- en/of welzijnsmonitoringsysteem voor de voorspelling van mogelijke uitbraken van ziektes gebaseerd op veranderende omgevingsparameters (zoals temperatuurdalingen) en/of storingen van de verschillende systemen die zijn geïnstalleerd in de faciliteiten voor het behouden van de temperatuur (verwarmings- en ventilatiesystemen). In stap 404 wordt de output van de lichtsensor geïntegreerd met de output van de microfoons voor het analyseren en classificeren van de verschillende geluiden die zijn opgepikt door de microfoons.The findings can be integrated into a health and / or wellbeing monitoring system for the prediction of possible disease outbreaks based on changing environmental parameters (such as temperature drops) and / or failures of the various systems installed in the temperature maintenance facilities ( heating and ventilation systems). In step 404, the output of the light sensor is integrated with the output of the microphones to analyze and classify the different sounds picked up by the microphones.

Als een voorbeeld kan de output van de lichtsensor worden gecombineerd met de output van de microfoons om te kijken naar specifieke gebeurtenissen in de nacht door enkel te luisteren naar het geluid tijdens de nacht.As an example, the output of the light sensor can be combined with the output of the microphones to look at specific events at night by just listening to the sound during the night.

De handelingen in een veeteeltfaciliteit en het gedrag van veeteeltdieren zijn verschillend tijdens de dag vergeleken met de nacht.The operations in a livestock facility and the behavior of livestock animals are different during the day compared to the night.

De veeteeltdieren zullen actiever zijn tijdens de dag, vergeleken met de nacht.The livestock animals will be more active during the day compared to the night.

Zo ook zijn er meer voedingslijnen in werking tijdens de dag.Likewise, there are more power lines in operation during the day.

Afwijkingen van dit patroon (d.w.z. niet actief tijdens de dag) kunnen ook gerelateerd zijn aan de gezondheid/ het welzijn van de veeteeltdieren en defecten van de voedingslijnsystemen, en kunnen worden voorspeld door het combineren van de lichtsensor en microfoons.Deviations from this pattern (i.e., not active during the day) can also be related to the health / wellbeing of the livestock animals and defects of the feedline systems, and can be predicted by combining the light sensor and microphones.

In stap 405 kunnen de outputs van de bovenstaande stappen worden gecombineerd voor het bieden van een algemene status van de veeteeltfaciliteit.In step 405, the outputs of the above steps can be combined to provide an overall status of the livestock facility.

De status kanworden aangegeven aan de landbouwer en/of veearts met behulp van een of meerdere kleuren van de LED's of kan worden gecommuniceerd als spraakantwoord door de luidspreker.The status can be indicated to the farmer and / or veterinarian using one or more colors of the LEDs or communicated as a speech word through the loudspeaker.

Beschrijving van figuur 5 Figuur 5 illustreert een omgevingsclassificeerder die verschillende sensoren in verschillende algoritmen combineert voor het detecteren van activiteiten in een veeteeltfaciliteit in overeenstemming met de monitoringinrichting die is geïllustreerd op FIG. 2. De omgevingsclassificeerder geeft op elk ogenblik aan wat er gebeurt in de veeteeltfaciliteit door de output van de verschillende sensoren in verschillende algoritmen te combineren.Description of Figure 5 Figure 5 illustrates an environment classifier that combines different sensors in different algorithms to detect activities in a livestock facility in accordance with the monitoring device illustrated in FIG. 2. The environment classifier indicates at all times what is happening in the livestock facility by combining the output of the different sensors in different algorithms.

Zoals is getoond op de figuur worden verscheidene algoritmen die zijn getoond in vak 501 zoals ruisverminderingsalgoritme 5014, ventilatiedetectiealgoritme 501b, voedingslijndetectiealgoritme 501c, inrichtingslokalisatiealgoritme 501d, spraakactiviteitsdetectiealgoritme = 501e, algoritme voor het detecteren van een of meerdere geluiden van veeteeltdieren gerelateerd aan een of meerdere ziektes en/of agressie van de genoemde veeteeltdieren 501f, waarbij geluiden van hoge activiteit, bijten in de staart, hoesten, niezen, snikken en schreeuwen niet-limitatieve voorbeelden van de genoemde geluiden van veeteeltdieren zijn, temperatuurschokdetectiealgoritme 5019, reverberatieschattingsalgoritme = 501h, personeelsopvolgingsalgoritme 501i, personeelsagressiealgoritme 501j, enz. gecombineerd door omgevingsclassificeerder 502 voor het geven van informatie met betrekking tot activiteiten die op elk moment plaatsvinden in de veeteeltfaciliteit.As shown in the figure, various algorithms shown in box 501 such as noise reduction algorithm 5014, ventilation detection algorithm 501b, power line detection algorithm 501c, device localization algorithm 501d, speech activity detection algorithm = 501e, algorithm for detecting one or more animals and many animal sounds / or aggression of said livestock animals 501f, where noises of high activity, biting the tail, coughing, sneezing, sobbing and screaming are non-limitative examples of said livestock animal sounds, temperature shock detection algorithm 5019, reverberation estimation algorithm = 501h, personnel tracking algorithm 501h 501j, etc., combined by environment classifier 502 to provide information related to activities that take place at any time in the livestock facility.

De activiteiten van de veeteeltfaciliteit 503 kunnen activiteiten zijn die zijn uitgevoerd door de veeteeltdieren zoals hoesten, niezen, schreeuwen, enz., activiteiten die zijn uitgevoerd door mensen in de veeteeltfaciliteit (medewerkers of dieven) en de werking van verscheidene systemen zoals ventilatiesystemen, verwarmingssystemen, voedingslijnen, reinigingssystemen, muzieksystemen, enz.The activities of the livestock facility 503 can be activities performed by the livestock animals such as coughing, sneezing, screaming, etc., activities carried out by people in the livestock facility (employees or thieves) and the operation of various systems such as ventilation systems, heating systems, power lines, cleaning systems, music systems, etc.

De omgevingsclassificeerder geeft aan wat er gebeurt in de veeteeltfaciliteit, zowel met betrekking tot de dieren als niet met betrekking tot de dieren, gebaseerd op de verschillende sensoren die beschikbaar zijn en de output die wordt geleverd door de verwerkingsmodule.The environment classifier indicates what is happening in the livestock facility, both with regard to the animals and not with regard to the animals, based on the different sensors available and the output provided by the processing module.

In het algemeen moeten detectoren/schatters die niet gerelateerd zijn aan de dieren voldoende informatie geven om een ruwe schets te maken van de veeteeltfaciliteit, zowel van de grootte van de veeteeltfaciliteit als de lokalisatie van de inrichtingen, het ventilatiesysteem, de voedingslijnen, en andere apparatuur (die geluid maakt of warmte produceert). Informatie die niet gerelateerd is aan de dieren gecombineerd met de invoer van de verschillende sensoren wordtgebruikt voor het analyseren van de gezondheid en/of het welzijn van de veeteeltdieren en mogelijke storing van bepaalde machines.In general, detectors / estimators unrelated to the animals must provide sufficient information to provide a rough outline of the livestock facility, both the size of the livestock facility and the location of the facilities, ventilation system, feeding lines, and other equipment (which makes noise or produces heat). Information not related to the animals combined with the input of the different sensors is used to analyze the health and / or welfare of the livestock animals and possible malfunction of certain machines.

De algoritmes die worden gebruikt door de omgevingsclassificeerder worden hieronder beschreven: Ruisverminderingsalgoritme: Kan, maar is niet beperkt tot, een standaard ruisverminderingsalgoritme gebaseerd op spectrale substractie die bedoeld is voor het verminderen van het ruisniveau zonder een invloed te hebben de signaalkwaliteit.The algorithms used by the environment classifier are described below: Noise Reduction Algorithm: Can, but is not limited to, a standard noise reduction algorithm based on spectral subtraction designed to reduce the noise level without affecting the signal quality.

Ventilatiedetectiealgoritme: Het wordt gebruikt voor het schatten van de stationaire geluidsbron in het frequentiebereik dat specifiek is voor ventilatiesystemen gebaseerd op, maar niet beperkt tot, tijd- frequentievoorstelling van het audiosignaal.Ventilation Detection Algorithm: It is used to estimate the stationary sound source in the frequency range specific to ventilation systems based on, but not limited to, time-frequency representation of the audio signal.

Verder kan met behulp van meerdere microfoons de locatie van het ventilatiesysteem worden bepaald.Furthermore, the location of the ventilation system can be determined with the aid of several microphones.

Dit zal informatie geven met betrekking tot de temperatuurverdeling over de veeteeltfaciliteit, in het bijzonder in grote luchtruimtes met meerdere monitors waarin de temperatuursensoren in verschillende monitors kunnen worden gecombineerd.This will provide information regarding temperature distribution across the livestock facility, especially in large multi-monitor air spaces in which the temperature sensors can be combined in different monitors.

Voedingslijndetectiealgoritme: Het wordt gebruikt voor het onderzoeken van de typische geluiden met betrekking tot voedingslijnen gebaseerd op, maar niet beperkt tot, de tijd-frequentievoorstelling van het audiosignaal.Power Line Detection Algorithm: It is used to examine the typical sounds related to power lines based on, but not limited to, the time-frequency representation of the audio signal.

Er bestaan verschillende types voedingslijnen zoals droge voeding, vloeibare voeding met verschillende onderscheidende geluidskenmerken zoals repetitieve geluidsbron, pneumatische kleppen, … Algoritme voor het detecteren van een of meerdere geluiden van veeteeltdieren met betrekking tot een of meerdere ziektes en/ of agressie van de genoemde veeteeltdieren: Het wordt gebruikt voor het bepalen van agressie (geluiden van hoge activiteit, schreeuwen, bijten in de staart, enz.) en mogelijke uitbraken van ziektes (geluiden van hoesten, niezen, snikken, enz.) onder de veeteeltdieren gebaseerd op, maar niet beperkt tot, tijd-frequentievoorstelling van het audiosignaal.There are different types of feeding lines such as dry food, liquid food with different distinctive sound characteristics such as repetitive sound source, pneumatic valves,… Algorithm for detecting one or more sounds of livestock animals with regard to one or more diseases and / or aggression of the aforementioned livestock animals: It is used to determine aggression (sounds of high activity, screams, tail biting, etc.) and possible disease outbreaks (sounds of coughing, sneezing, sobbing, etc.) among the livestock animals based on, but not limited to to, time-frequency representation of the audio signal.

Wanneer het algoritme agressie in de veeteeltfaciliteit detecteert, kan de luidspreker klassieke muziek afspelen of natuurlijke geluiden van het moederdier om de hartslag en bloeddruk bij de veeteeltdieren naar beneden te brengen, en uiteindelijk agressie onder de veeteeltdieren te verminderen.When the algorithm detects aggression in the livestock facility, the loudspeaker can play classical music or natural sounds from the dam to bring down the heart rate and blood pressure in the livestock animals, ultimately reducing aggression among the livestock animals.

Spraakactiviteitdetectiealgoritme: Het is gebaseerd op, maar niet beperkt tot, tijd-frequentievoorstelling voor het bepalen van geluidskenmerken van menselijke stemmen door het extraheren van audiokenmerken uit bepaalde geluidsgebeurtenissen en het classificeren van spraak en niet-spraak.Speech Activity Detection Algorithm: It is based on, but not limited to, time-frequency representation for determining sound characteristics of human voices by extracting audio characteristics from certain sound events and classifying speech and non-speech.

Hetalgoritme detecteert de aanwezigheid en mogelijk het wandelpad van mensen in de veeteeltfaciliteit, en kan automatisch muziek beginnen afspelen om de werkomgeving van de medewerkers te verbeteren.The algorithm detects the presence and possibly walking path of people in the livestock facility, and can automatically start playing music to improve the working environment of the employees.

Inrichtingslokalisatiealgoritme: In grote luchtruimtes zullen er meerdere inrichtingen worden geïnstalleerd om de gezondheid en/of het welzijn van de veeteeltdieren te dekken.Device Locating Algorithm: In large air spaces, multiple devices will be installed to cover the health and / or welfare of the livestock animals.

Het inrichtingslokalisatiealgoritme bepaalt de sterkte van een draadloos communicatiesignaal, bij voorkeur de sterkte van een Wifi-signaal, tussen alle paren van inrichtingen in het draadloze communicatienetwerk, bij voorkeur het Wifi mesh netwerk.The device localization algorithm determines the strength of a wireless communication signal, preferably the strength of a Wifi signal, between all pairs of devices in the wireless communication network, preferably the Wifi mesh network.

Met behulp van de relatie tussen signaalsterkte en afstand, wordt de locatie van de inrichtingen in de ruimte geschat.Using the relationship between signal strength and distance, the location of the devices in space is estimated.

Het kan worden gebruikt voor het controleren van de juiste installatie, en voor het correleren van resultaten van de sensoren op de verschillende inrichtingen binnen één luchtruimte.It can be used to check the correct installation and to correlate the results of the sensors on the different devices within one airspace.

Een alternatief voor dit inrichtingslokalisatiealgoritme is het oppikken van het geluid dat wordt geproduceerd door één inrichting met de meerdere microfoons van een andere inrichting en het schatten als dusdanig met alle paren van inrichtingen, van de locatie van alle inrichtingen.An alternative to this device localization algorithm is to pick up the sound produced by one device with the multiple microphones of another device and, as such, estimate the location of all devices with all pairs of devices.

Temperatuurschokdetectiealgoritme: Dit algoritme combineert temperatuur en relatieve vochtigheid om te onderzoeken of veeteeltdieren zich comfortabel voelen of een temperatuurschok ervaren.Temperature Shock Detection Algorithm: This algorithm combines temperature and relative humidity to investigate whether livestock animals feel comfortable or experience a temperature shock.

Reverberatieschattingsalgoritme: Dit gebruikt een luidspreker en een of meerdere microfoons voor het analyseren van de reverberatie in de ruimte voor het schatten van de grootte van de ruimte die is gebaseerd op het afspelen van een impuls door de luidspreker en het registreren en verder analyseren van de vertragingstijd van de impuls die wordt opgepikt door een of meerdere microfoons.Reverberation Estimation Algorithm: This uses a speaker and one or more microphones to analyze the reverberation in the room to estimate the size of the room based on an impulse playback from the speaker and to record and further analyze the delay time of the impulse picked up by one or more microphones.

Personeelopvolgingsalgoritme: Dit gebruikt draadloze technologie voor gegevensuitwisseling over korte afstanden met behulp van korte-golflengte ultrahoge-frequentie radiogolven in industriële, wetenschappelijke en medische radiobanden van 2.400 tot 2.485 GHz, bij voorkeur Bluetooth, binnen de inrichting en een inrichting die is geconfigureerd voor het volgen van gegevens die draadloos zijn uitgewisseld over korte afstanden met behulp van korte-golflengte ultrahoge-frequentie radiogolven in industriële, wetenschappelijke en medische radiobanden van 2.400 tot 2.485 GHz, bij voorkeur een Bluetooth tracker (badge, mobiele telefoon of andere van het personeel), die het wandelpad van het personeel door de veeteeltfaciliteit visualiseert.Personnel tracking algorithm: This uses wireless technology for short-range data exchange using short-wavelength ultra-high-frequency radio waves in industrial, scientific and medical radio bands from 2,400 to 2,485 GHz, preferably Bluetooth, within the device and a device configured for tracking of data exchanged wirelessly over short distances using short-wavelength ultra-high-frequency radio waves in industrial, scientific and medical radio bands from 2,400 to 2,485 GHz, preferably a Bluetooth tracker (badge, mobile phone or other of the personnel), which visualize the staff's walking path through the livestock facility.

Personeelagressiealgoritme: Het wordt gebruikt voor het bepalen van agressie door het personeel, die kan worden gedetecteerd als geluid van hogere stemmen, schreeuwen en of secundaire luide geluiden geproduceerd door personeel, zoals het geluid van een personeelslid dat schopt tegen een hek.Personnel aggression algorithm: It is used to determine aggression by the staff, which can be detected as sound from higher voices, screams and or secondary loud noises produced by staff, such as the sound of a staff member kicking a fence.

De output van de omgevingsclassificeerder kan worden gecommuniceerd aan de gebruiker door een webtoepassing of het kan worden gegeven aan de gebruiker over spraakcommando dat is afgespeeld met behulp van de luidspreker.The environment classifier output can be communicated to the user by a web application or it can be given to the user about voice command played using the speaker.

Met betrekking tot deze laatste wordt bij voorkeur een spraaksynthesealgoritme gebruikt dat woorden vertaalt in geluiden.With regard to the latter, a speech synthesis algorithm is preferably used which translates words into sounds.

Beschrijving van figuur 6 Figuur 6 een geluidsinteractiemechanisme illustreert tussen de inrichting en de gebruiker voor het toelaten van interactie voor het verkrijgen van de status van verscheidene sensoren en de algemene status van de veeteeltfaciliteit.Description of Figure 6 Figure 6 illustrates a sound interaction mechanism between the device and the user to allow interaction to obtain the status of various sensors and the general status of the livestock facility.

De geluidsinteractie laat aan de gebruiker toe de status van verschillende sensoren en de algemene status van de veeteeltfaciliteit te verkrijgen met behulp van spraakcommando's en op spraak gebaseerde antwoorden te ontvangen die zijn afgespeeld door de luidsprekers.The sound interaction allows the user to obtain the status of various sensors and the general status of the livestock facility using voice commands and receive voice-based responses played by the loudspeakers.

De stem van de gebruiker wordt vastgelegd door de microfoons 601 die dan geleverd wordt aan een geluidsinteractiemodule 602. De geluidsinteractiemodule omvat een geluidsherkenningsmodule 602a en een geluidssynthesemodule 602b.The user's voice is captured by the microphones 601 which are then supplied to a sound interaction module 602. The sound interaction module includes a sound recognition module 602a and a sound synthesis module 602b.

De stem van de gebruiker die is vastgelegd door de microfoons wordt geleverd aan de geluidsherkenningsmodule 602a die in dit geval is geconfigureerd als een spraakherkenningssysteem.The user's voice captured by the microphones is supplied to the sound recognition module 602a, which in this case is configured as a speech recognition system.

De module voert spraak-naar- tekst-conversie uit om de woorden in de vastgelegde stem te extraheren voor het bepalen van de vereisten van de gebruiker.The module performs speech to text conversion to extract the words in the recorded voice for determining the user's requirements.

De vereiste informatie wordt gehaald uit de verwerkingsmodule die op zijn beurt de informatie levert door het verwerken van de verschillende sensor outputs die zijn opgeslagen in het geheugen.The required information is taken from the processing module which in turn supplies the information by processing the various sensor outputs stored in the memory.

De vereiste informatie wordt later omgevormd naar geluid met behulp van een geluidssynthesealgoritme en wordt opnieuw afgespeeld aan de gebruiker door de luidspreker.The required information is later converted to sound using a sound synthesis algorithm and played back to the user through the speaker.

Hieronder vindt u enkele voorbeelden van gevallen waarin geluidsinteractie nuttig is. e Een gebruiker, bijvoorbeeld een landbouwer of een veearts, gaat in de veeteeltfaciliteit en vraagt naar de gezondheid en/of het welzijn tijdens de nacht of de verandering in gezondheid en/of welzijn sinds zijn laatste bezoek.Below are some examples of cases where sound interaction is useful. e A user, for example a farmer or a veterinarian, enters the livestock facility and inquires about health and / or well-being at night or the change in health and / or well-being since his last visit.

Dit kan gebeuren door een wekcommando uit te spreken voor hetplaatsen van de inrichting in luistermodus, gevolgd door het vraag- gezondheid en/of welzijnsstatus-commando. De inrichting antwoordt met de gevraagd informatie.This can be done by issuing a wake-up command for placing the device in listening mode, followed by the question health and / or welfare status command. The establishment responds with the requested information.

e Een gebruiker kan de status van een specifieke sensor (temperatuur, relatieve vochtigheid, licht, weersvoorspelling, ...) vragen door het wekcommando te gebruiken gevolgd door het vraag-sensorstatus- commando. Het antwoord zal worden afgespeeld door de luidspreker. De geluidsinteractie laat verder interacties in twee richtingen toe waarbij de inrichting vragen stelt aan de gebruiker en de antwoorden kunnen worden opgeslagen in de op regel gebaseerde motor van de inrichting voor latere analyse of voor zelf-leren van de inrichting. De inrichting kan vragen: ‘Wat is het luide geluid op de achtergrond’, de gebruiker kan antwoorden en het systeem kan leren uit het antwoord om de omgevingsclassificeerder te verbeteren.e A user can request the status of a specific sensor (temperature, relative humidity, light, weather forecast, ...) by using the wake-up command followed by the question sensor status command. The answer will be played through the speaker. The sound interaction further allows two-way interactions where the device asks questions to the user and the responses can be stored in the rule-based engine of the device for later analysis or self-learning of the device. The device may ask, "What is the loud noise in the background," the user can answer, and the system can learn from the answer to improve the environment classifier.

Op een gelijkaardige manier als het hierboven beschreven geluidsinteractiemechanisme tussen de inrichting en de gebruiker, zoals is geïllustreerd op Fig. 6, is een geluidsinteractiemechanisme tussen de inrichting en veeteeltdieren mogelijk. Een niet-beperkend voorbeeld van een configuratie voor het toelaten van interactie van de inrichting met de veeteeltdieren is het afspelen van kalmerende geluiden door de luidspreker als antwoord op gedetecteerde agressie van de veeteeltdieren of als antwoord op verveling zou men een spel met geluiden kunnen starten.In a similar manner to the above-described sound interaction mechanism between the device and the user, as illustrated in FIG. 6, a sound interaction mechanism between the device and livestock animals is possible. A non-limiting example of a configuration to allow interaction of the device with the livestock animals is the playing of soothing sounds through the loudspeaker in response to detected aggression of the livestock animals or in response to boredom, one could start a game of sounds.

Figuur 7 Figuur 7 illustreert een schematische voorstelling van een systeem 700 voor het monitoren van de status van een veeteeltfaciliteit 701, waarbij de status van de veeteeltfaciliteit 701 de monitoring van veeteeltdieren omvat wanneer ze zich de veeteeltfaciliteit 701 bevinden en/of beheerstatus van externe systemen 702-708 wanneer deze in de faciliteit 701 zijn geïnstalleerd. Het systeem omvat een veeteeltfaciliteit 701 en een inrichting 200 van FIG. 2 geplaatst binnenin de veeteeltfaciliteit 701. Voor een beschrijving van de uitvoeringsvorm van de uitvinding die is getoond op figuur 7 wordt verwezen naar figuur 2 hierboven. Zoals te zien is op figuur 7 wordt de inrichting 200 centraal in de veeteeltfaciliteit 701 geplaatst en is het specifiek vastgemaakt aan het plafond 709 op een neerwaarts gerichte wijze. Overeenkomstig is de inrichting 200 idealiter geschikt voor het monitoren van de status van een veeteeltfaciliteit 701, waarbij de status van de veeteeltfaciliteit 701de monitoring van veeteeltdieren binnen de veeteeltfaciliteit en/of beheerstatus van externe systemen 702-708 binnen de faciliteit 701 omvat.Figure 7 Figure 7 illustrates a schematic of a system 700 for monitoring the status of a livestock facility 701, the status of the livestock facility 701 comprising the monitoring of livestock animals when they are in the livestock facility 701 and / or management status of external systems 702 -708 when installed in facility 701. The system includes a livestock facility 701 and a device 200 of FIG. 2 located within the animal husbandry facility 701. For a description of the embodiment of the invention shown in Figure 7, reference is made to Figure 2 above. As seen in Figure 7, the device 200 is placed centrally in the animal husbandry facility 701 and is specifically secured to the ceiling 709 in a downwardly directed manner. Accordingly, the device 200 is ideally suited for monitoring the status of a livestock facility 701, the status of the livestock facility 701 comprising the monitoring of livestock animals within the livestock facility and / or management status of external systems 702-708 within the facility 701.

Binnen de veeteeltfaciliteit 701 zijn de volgende externe systemen geplaatst: voedingslijnen 702, waterlijnen 703 als types drinksystemen, besproeiers 704, een ventilatiesysteem 705, een verwarmingslamp 706 als type verwarmingssysteem, een drukwassysteem 707 als type reinigingssysteem, en een radio 708 als een type muzieksysteem.Within the livestock facility 701, the following external systems are located: feed lines 702, water lines 703 as types of drinking systems, sprinklers 704, a ventilation system 705, a heating lamp 706 as a type of heating system, a pressure washing system 707 as a type of cleaning system, and a radio 708 as a type of music system.

Voor de monitoring door de inrichting 200 van de genoemde status van de veeteeltfaciliteit 701 wordt verwezen naar de bespreking van figuur 2 hierboven.For the monitoring by the facility 200 of the said status of the livestock facility 701, reference is made to the discussion of Figure 2 above.

Het systeem dat is getoond op fig. 7 kan ook een mobiel apparaat omvatten, bij voorkeur een mobiele telefoon, die is geconfigureerd voor het ontvangen van output van de inrichting, het opslaan van de genoemde output en het verwerken van de genoemde output.The system shown in Fig. 7 may also include a mobile device, preferably a mobile phone, which is configured to receive output from the device, store said output and process said output.

In de uitvoeringsvorm volgens fig. 7 is de inrichting 200 centraal geplaatst in een oppervlakte met een diameter van 20 m (hetgeen het oppervlak is van de veeteeltfaciliteit 701 waar de veeteeltdieren moeten worden ondergebracht). 200 tot 250 varkens kunnen bijvoorbeeld worden ondergebracht in een gebied met een diameter van 20 m. 4000 tot 6000 kippen kunnen bijvoorbeeld worden ondergebracht in een gebied met een diameter van 20 m.In the embodiment of Figure 7, the device 200 is centrally located in an area with a diameter of 20 m (which is the area of the livestock facility 701 where the livestock animals are to be housed). For example, 200 to 250 pigs can be housed in an area with a diameter of 20 m. For example, 4000 to 6000 chickens can be housed in an area with a diameter of 20 m.

Het systeem 700 omvattende de inrichting 200 volgens figuur 7 is overeenkomstig geschikt voor het onderbrengen en monitoren van 200 tot 250 varkens of 4000 tot 6000 kippen.The system 700 including the device 200 of Figure 7 is correspondingly suitable for housing and monitoring 200 to 250 pigs or 4000 to 6000 chickens.

In grotere veeteeltfaciliteiten zijn meerdere inrichtingen vereist voor het monitoren van de veeteeltdieren.In larger livestock facilities, multiple devices are required to monitor the livestock animals.

Bijvoorbeeld, 4 inrichtingen in een typische varkensboerderij met 1000 dieren, en 5 inrichtingen in een typische kippenboerderij met 25000 dieren.For example, 4 establishments in a typical pig farm with 1000 animals, and 5 establishments in a typical chicken farm with 25000 animals.

De voorgaande beschrijving van de beschreven uitvoeringsvormen is gegeven om aan een vakman toe te laten de onderhavige uitvinding te maken of te gebruiken.The foregoing description of the described embodiments has been given to enable one skilled in the art to make or use the present invention.

Verschillende wijzigingen van deze uitvoeringsvormen zullen duidelijk zijn voor de vakman, en de algemene principes die hierin zijn gedefinieerd, kunnen worden toegepast op andere uitvoeringsvormen zonder af te wijken van de geest of het bereik van de uitvinding.Several modifications of these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention.

De onderhavige uitvinding is bijgevolg niet beperkt tot de hier beschreven uitvoeringsvormen, maar kan worden aangepast in het breedste bereik in overeenstemming met de volgende conclusies en de principes en kenmerken die daarin zijn beschreven.The present invention is therefore not limited to the embodiments described here, but can be adapted in the broadest range in accordance with the following claims and the principles and features described therein.

Claims

CONCLUSIONS

A method (100) for monitoring a livestock facility and / or livestock in a livestock facility, the method comprising the steps of: a. Receiving audio signals (101) comprising sounds generated in a livestock facility, from two or more microphones ; b. locating interesting sounds in the audio signals (101), the interesting sounds being both sounds generated by livestock animals and sounds generated by sound sources, the locating step further comprising the steps of: i using sound sources in an airspace based on localization in noise reduction algorithms for filtering out sound sources from the audio signal, resulting in a filtered audio signal (105) ii. analyzing the filtered audio signal.

The method of claim 1, wherein a beamforming operation (102) or more advanced signal processing techniques, such as neural networks, performed to combine the audio signals of two or more microphones into combined audio signals are selected as techniques in the localization of interesting sounds.

The method of claim 1 or 2, wherein the locating step further comprises the step of locating sound sources in an air space for generating models of the sound sources (104) in an air space based on localization before using said models in noise reduction algorithms for filtering out sound sources from the audio signal, resulting in a filtered audio signal (105).

The method of any one of claims 1 to 3, wherein the locating step further comprises the step of analyzing the models of the sound sources to analyze the operation and / or failure of the corresponding systems in the livestock facility.

The method of any one of claims 1 to 4, wherein beamforming or more advanced signal processing techniques such as neural networks and localization techniques are based on time and / or level difference of the interesting sound in the received audio signals.

The method of any one of claims 1 to 5, wherein the noise reduction algorithm is a standard classic noise reduction algorithm based on spectral subtraction.

Method according to any one of the preceding claims 1 to 6, wherein the sound sources comprise fans, heating systems, cleaning systems, feeding lines, drinking systems, music systems and / or human voices.

The method of any one of claims 1 to 7, wherein the method is applicable to both stationary and non-stationary sound sources.

The method of any one of claims 1 to 8, wherein the localization of sounds generated by livestock animals is used to analyze the rate and direction of the spread of a particular disease in a livestock facility.

The method of any one of claims 1 to 9, wherein the localization of sounds generated by livestock animals is used to analyze the welfare of livestock animals in a livestock facility.

The method of any one of claims 1 to 10, the method further comprising an environment classifier (502) indicating different activities in a livestock facility by combining different sensors in different algorithms, the different activities comprising activities performed by livestock animals , activities performed by humans, and operation of one or more systems installed in a livestock facility selected from the group consisting of ventilation systems, feeding lines, sprinklers, drinking systems, heating systems, cleaning systems, music systems and artificial lighting.

The method according to claim 11, wherein the different algorithms are selected from the list comprising noise reduction algorithm (501a), ventilation detection algorithm (501b), feedline detection algorithm (501c), algorithm for detecting one or more sounds of livestock animals related to one or more diseases and / or aggression of the said livestock animals (501f), speech activity detection algorithm (501e), device localization algorithm (501d), thermal discomfort detection algorithm (5019h), reverberation estimation algorithm (501h), personnel aggression algorithm (501), and staffing algorithm (501).

A method according to any one of the preceding claims 1 to 12, wherein the localization of sound sources can be used in a ventilation detection algorithm and / or feed line detection algorithm.

The method of any one of claims 1 to 13, wherein the method is implemented using a monitoring device (200) comprising two or more microphones (202), a loudspeaker (207) and a plurality of sensors (203, 204, 205) .

The method of claim 14, wherein the method further comprises implementing a sound interaction mechanism using two or more microphones and speaker of the monitoring device.

The method of claim 15, wherein the sound interaction mechanism comprises taking a user's input regarding unidentified sounds into the livestock facility and hearing the user's response to improve the environment classifier, but not limited to a self-learning method .

A method according to any one of claims 12 to 16, wherein the device localization algorithm aids in the localization of multiple monitoring devices in a room, checking the correct installation of the devices and correlating results of the sensors on the different devices.

The method of any one of claims 12 to 17, wherein the speech activity detection algorithm uses time-frequency representation or any other representation for examining typical sound characteristics of human voices by extracting sound characteristics from certain sound events and classifying speech and non-speech events. .

The method of any one of claims 15 to 18, wherein the sound interaction mechanism comprises extracting information from the sound of the livestock animals in the livestock facility and providing a response from the loudspeaker to influence the behavior of the livestock animals.

A method according to any one of claims 14 to 19, wherein outputs of the different sensors from one or more devices in one or more air spaces are analyzed in a self-learning neural network.

The method of any one of claims 14 to 20, wherein the outputs of different sensors and environment classifier of one or more devices in one or more air spaces are analyzed over multiple rounds of artificial intelligence to optimize animal production and welfare.

A method according to any one of claims 1 to 21, wherein the livestock animals are selected from the group consisting of cattle, pigs, horses, goats, poultry, pets and any animal that can be bred in livestock facilities.

The method of claim 22, wherein the livestock animals are one or more pigs.

The method of claim 22, wherein the livestock animals are one or more chickens.

The method of claim 22, wherein the livestock animals are one or more turkeys.

A method according to any one of claims 1 to 25, wherein the analyzed filtered audio signal is used for monitoring health and / or welfare of the livestock animals.

The method of claim 26, wherein the health and / or welfare of livestock animals is located to indicate the location of healthy and unhealthy livestock animals at a given time.